Nowe badania naukowców z Politechniki Wrocławskiej

Naukowcy Politechniki Wrocławskiej i Uniwersytetu Gdańskiego prowadzą badania nad wykorzystaniem zimnej plazmy atmosferycznej do unieszkodliwiania bakterii odpowiedzialnych za choroby roślin uprawnych i ozdobnych. Ich prace mogą zrewolucjonizować przemysł agrotechniczny.

Plazma jest postrzegana jako czwarty stan skupienia materii. Chcąc ją wytworzyć należy dostarczyć odpowiednią ilość energii, która umożliwi najpierw przekształcenie ciała stałego w ciekłe, następnie w gaz i wreszcie w plazmę. Plazma jest najpowszechniej występującym stanem skupienia materii we Wszechświecie, tworząc m.in. gwiazdy. Na Ziemi w warunkach naturalnych występuje w postaci zorzy polarnej oraz błyskawic.  

W badaniach prowadzonych przez naszych naukowców wykorzystywane są tzw. zimne plazmy atmosferyczne otrzymywane za pomocą różnego rodzaju wyładowań elektrycznych. – Celem naszego projektu jest opracowanie szybkiej, efektywnej i taniej metody zwalczania bakteryjnych patogenów odpowiedzialnych za choroby roślin uprawnych i ozdobnych. Nasze doświadczenia prowadzimy obecnie wykorzystując jako rośliny modelowe ziemniaki, cykorię i hiacynty – mówi dr inż. Anna Dzimitrowicz z Zakładu Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej PWr. 

„Lecząc” rośliny naukowcy stosują zamontowane na statywie tzw. pióro plazmowegenerujące stożek zimnej plazmy atmosferycznej o długości kilku centymetrów i grubości zaledwie kilku milimetrów. Pozwala to na precyzyjne niszczenie bakterii w zainfekowanej części rośliny.

Pióro plazmowe nie musi być jednak nieruchome. Można je trzymać w ręce i swobodnie używać, a jednym z celów projektu jest właśnie stworzenie podręcznej aparatury do sterylizacji nasion i unieczynnienia patogenów występujących w obrębie punktowych zmian chorobowych na liściach czy bulwach. 

A jak wygląda całe doświadczenie? Rośliny są najpierw ranione za pomocą jałowej igły, zarażane bakteriami z rodzaju Dickeya, a następnie poddawane działaniu zimnej plazmy atmosferycznej. Co więcej w swoim projekcie naukowcy chcą nie tylko niszczyć chorobotwórcze bakterie, lecz także promować wzrost tych, które są odpowiedzialne za zwiększenie plonów wśród roślin uprawnych. 

W najbliższej przyszłości naukowcy z PWr planują kontynuować badania nad możliwością wykorzystania zimnych plazm atmosferycznych nie tylko w agrotechnice, lecz także w medycynie. We współpracy z Instytutem Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda PAN we Wrocławiu planują wykorzystać zimną plazmę atmosferyczną do zahamowania tempa rozrastania komórek nowotworowych.