Drug Delivery in Plants Using Silk Microneedles

药物输送 纳米技术 材料科学 药品 丝绸 复合材料 药理学 医学
作者
Yunteng Cao,Sally Shuxian Koh,Yangyang Han,Javier Jingheng Tan,Doyoon Kim,Nam‐Hai Chua,Daisuke Urano,Benedetto Marelli
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (2) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/adma.202205794
摘要

Abstract New systems for agrochemical delivery in plants will foster precise agricultural practices and provide new tools to study plants and design crop traits, as standard spray methods suffer from elevated loss and limited access to remote plant tissues. Silk‐based microneedles can circumvent these limitations by deploying a known amount of payloads directly in plants’ deep tissues. However, plant response to microneedles’ application and microneedles’ efficacy in deploying physiologically relevant biomolecules are unknown. Here, it is shown that gene expression associated with Arabidopsis thaliana wounding response decreases within 24 h post microneedles’ application. Additionally, microinjection of gibberellic acid (GA 3 ) in A. thaliana mutant ft‐10 provides a more effective and efficient mean than spray to activate GA 3 pathways, accelerating bolting and inhibiting flower formation. Microneedle efficacy in delivering GA 3 is also observed in several monocot and dicot crop species, i.e., tomato ( Solanum lycopersicum ), lettuce ( Lactuca sativa ), spinach ( Spinacia oleracea ), rice ( Oryza Sativa ), maize ( Zea mays ), barley ( Hordeum vulgare ), and soybean ( Glycine max ). The wide range of plants that can be successfully targeted with microinjectors opens the doors to their use in plant science and agriculture.
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