استفاده از فناوری نانو در فرمولاسیون آفت­کش­ها

دکتر "محمد قدمیاری" در گفت وگو با خبرنگار پایگاه اطلاع رسانی روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران، درباره این طرح گفت: روش­های مختلفی برای استفاده بهینه از آفت­کش­ها مورد استفاده است که استفاده از فناوری نانو در فرمولاسیون آفت­کش­ها یکی از از این روش­ها بوده و باعث افزایش عمل­کرد و رادنمان آفت­کش­ها شده و منجر به کاهش مصرف آن­ها می­شود. با کاربرد این فناوری، آفت­کش­ها پس از رهاسازی، بدون اثر منفی یا حداقل با اثرات منفی کم­تر برای محیط زیست هستند.

این محقق در رابطه با نتایج حاصل از این طرح گفتند: در این مطالعه، فرمولاسیون­های نانوی نور تخریب­ پذیر و زیست­ سازگار ایمیداکلوپرید و ایندوکساکارب، به واسطه ­ی کپسوله کردن مستقیم هر کدام ازآنها با کوپلیمرهای خطی- دندریتیک پلی­سیتریک­اسید-پلی­اتیلن­گلیکول-پلی­سیتریک­اسید (PCA-PEG-PCA) تهیه شدند. سنتز این نانوآفت­کش­ها به دو صورت بدون کاربرد نانوذرات TiO₂ (Nano-IND و Nano-IMI) و با کاربرد نانوذرات TiO₂ (Nano-IND/TiO2 و Nano-IMI/TiO₂) انجام شد. فرمولاسیون­های نانوی ایمیداکلوپرید و ایندوکساکارب، با استفاده از آنالیزهای گوناگون اسپکتروسکوپی، میکروسکوپی و دمایی بررسی شد و تشکیل نانوکپسول­های ایمیداکلوپرید و ایندوکساکارب با هر دو فرم نانو مورد تأیید قرار گرفت. بررسی فرآیند کپسوله شدن Nano-IMI، در اتانول و آب مؤید تشکیل نانوذرات 10 تا 20 نانومتری، حاصل از خودآرایی مولکولی کوپلیمرهای خطی- دندریتیک بود. بررسی­های تکمیلی اثر عوامل مختلف بر ویژگی­های خودآرایی ابرمولکولی، بیان­گر وابستگی مرفولوژی و اندازه­ی نانوذرات ایمیداکلوپرید به نوع حلال، زمان و غلظت اجزاء تشکیل دهنده بود که منجر به تشکیل اجزای رشته­ای، گرد و لوله­ای شکل با اندازه­ی 10 نانومتر تا چند میلی­متر می­شد. بر اساس تصاویر TEM، اندازه­ی ذرات Nano-IMI/TiO₂، Nano-IND و Nano-IND/TiO₂ به ­ترتیب، 20، 10 و 12 نانومتر تخمین زده شد. کارایی رهاسازی کنترل شده نانو فرمولاسیون­ها در شرایط in vitro مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بیانگر عمل­کرد اختصاصی و قابل کنترل فرمولاسیون­های جدید نانو بود. بررسی کارایی حشره ­کشی فرمولاسیون­های جدید در شرایط in vivo، با زیست سنجی روی Glyphodes pyloalis، حاکی از کاهش معنی­ دار دوز ضروری آفت­کش و خطر زیست­محیطی و بروز کارایی مناسب برای این فرمولاسیون­ها بود. به این ترتیب، نتایج  in vivo نیز مؤید ویژگی رهاسازی کنترل شده برای فرمولاسیون­های نانو در مقایسه با فرم بالک بود که ضمن جلوگیری از هدر رفت ماده مؤثر، رسانش به مکان هدف در طول مدت زمان از پیش تعیین شده را باعث می­شد. بنابراین با توجه به آنی نبودن اثر نانو آفت­کش، علاوه بر کاهش اثرات مضر بر موجودات غیرهدف، از تکرار بیش از حد سم­پاشی و آلودگی­های زیست­محیطی نیز کاسته می­شود.. در بخش آخر مطالعه، روند رو به کاهش باقی­مانده آفتکش ایمیداکلوپرید با کاربرد فرمولاسیون تجاری در مقایسه با دو فرم نانو در شرایط مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیان­گر تخریب سریع­تر فرمولاسیون­های نانو نسبت به تجاری بود.

از این پژوهشگر دررابطه با خروجیهای این طرح از قبیل مقاله,کتاب و... پرسیده شد و او پاسخ داد: از این طرح تاکنون چهار مقاله استخراج شده و یک اختراع نیز در US patent به ثبت موقت رسیده است. مقالات چاپ شده به شرح ذیل می باشند:

Memarizadeh,Ghadamyari, Adeli, Talebi. 2014. Preparation, characterization and efficiency of nanoencapsulated imidacloprid under laboratory conditions. Ecotoxicology and Environmental Safety 107 77-83.

Memarizadeh, Ghadamyari, Adeli, Talebi. 2014. Linear dendritic copolymers indoxacarb supramolecular systems, biodegradable and efficient nanopesticides. Environmental Science Processes and Impacts 16, 2380-2389

Memarizadeh, Ghadamyari, Adeli, Talebi. 2014. Biochemical biomarkers of Glyphodes pyloalis Walker Lepidoptera Pyralidae in exposure to TiO2 nanoparticles. Invertebrate Survival Journal ISJ 11, 47-53.

Memarizadeh, Ghadamyari, Adeli, Talebi. 2014. Cellular energy allocation of Glyphodes pyloalis Lep. Pyralidae, changes related to exposure to TiO2 nanoparticles. Journal of Entomological Society of Iran. 33, 1-12.