Istraživači s Instituta Sveučilišta u Tennesseeju Poljoprivreda vodit će novi napor vrijedan do 7.5 milijuna dolara za korištenje postrojenja za otkrivanje prijetnji okoliša raspoređenim trupama i pomoć u zaštiti civila koji žive u postkonfliktnim okruženjima.
Cilj je inovirati novu, revolucionarnu senzorsku platformu.
Nagrađeno od američkih obrambenih naprednih istraživačkih projekata Agencija, također poznat kao DARPA, u okviru svog programa Napredne biljne tehnologije, četverogodišnji trud kombinirat će stručnost biljnih biologa, biokemičara i inženjera.
Istraživači s UT-a i Massachusetts Institute of Technology radit će na modificiranju biljaka krumpira kako bi otkrili i prijavili potencijalne prijetnje poput živčanih sredstava, zračenja i biljnih patogena.
DARPA napredne biljne tehnologije (APT)
Program Advanced Plant Technologies (APT) nastoji razviti postrojenja koja mogu poslužiti kao postojana, postojana, zemaljska senzorska tehnologija sljedeće generacije za zaštitu raspoređenih trupa i domovine otkrivanjem i izvješćivanjem o kemijskim, biološkim, radiološkim, nuklearnim i eksplozivnim ( CBRNE) prijetnje.
Takvi biološki senzori bili bi učinkovito energetski neovisni, povećavajući njihov potencijal za široku distribuciju, istodobno smanjujući rizike povezane s primjenom i održavanjem tradicionalnih senzora. Te bi tehnologije također mogle potencijalno podržati humanitarne operacije, primjerice, otkrivanjem neeksplodiranih ubojnih sredstava u postkonfliktnim okruženjima.
Tehnička vizija DARPA-e za APT je iskorištavanje urođenih mehanizama biljaka za osjet i reagiranje na podražaje iz okoline, proširiti tu osjetljivost na niz signala od interesa i inženjerskih diskretnih mehanizama odgovora koji se mogu daljinski nadzirati pomoću postojećih tla, zraka ili zraka. svemirski hardver.
Da bi uspio, APT mora osigurati da su modificirane biljke sigurne, robusne i samoodržive u svom okruženju. Program ovisi o napretku tehnologija za izvođenje višestrukih, složenih modulacija na biljkama, bez žrtvovanja njihove ekološke sposobnosti.
Iako se APT bavi tehnologijom za eventualno raspoređivanje, početno istraživanje provodi se u potpunosti u zatvorenim objektima. Ako istraživanje bude uspješno, terenska ispitivanja u kasnijoj fazi odvijala bi se pod pokroviteljstvom Službe za inspekciju zdravlja životinja i biljaka američkog Ministarstva poljoprivrede slijedeći sve standardne protokole za biljnu sigurnost.
Izvor: DARPANeal Stewart, profesor biljnih znanosti na Poljoprivrednom fakultetu UT Herbert, koji je i obdareni Racheffov kateder izvrsnosti u biljnoj molekularnoj genetici, služit će kao glavni glavni istraživač ovog napora.
Stewart je dobro poznat u znanstvenim krugovima po naporima da koristi genetske markere za razvoj sentinel biljaka koje mogu otkriti ekološke probleme ili prehrambene nedostatke u nastojanjima da pomognu poljoprivrednicima da povećaju prinose. Također je suvoditelj nedavno osnovanog UTIA Centra za poljoprivrednu sintetičku biologiju.
CASB je prva sveučilišna istraživačka ustanova posvećena korištenju uređivanja gena i drugim sintetičkim metodama biologije kako bi se radikalno poboljšala održivost poljoprivrede usjeva.
Scott Lenaghan, docent na Odjelu za znanost o hrani, koji također ima pomoćno mjesto u UT-ovom Odjelu za strojarstvo, zrakoplovstvo i biomedicinsko inženjerstvo, suvoditelj je CASB-a. On će služiti kao voditelj projekta i ukupnog tima za ovaj DARPA napor.
Rad na UT-u uglavnom će se fokusirati na inženjering postrojenja za otkrivanje i prijavljivanje podražaja iz okoliša kako bi se napravile „biljke koje govore“. Stewart kaže da je za ovu studiju odabrana biljka krumpira jer je to najlakša biljka za inženjering kako glavnog, tako i onog genoma smještenog u kloroplastima.
Neal Stewart:
"Ima sve osobine inženjerstva i rasta koje će stvoriti učinkovitu" biljku koja govori "."
"Naše preliminarno istraživanje uvjerilo nas je da je krumpir prava kultura za ovaj projekt" Fitosenzori 2.0 "."
"Krumpir čak čini prikladne organe za skladištenje - gomolj - koji je biljna" baterija "."
Među ostalim članovima fakulteta koji su uključeni u projekt na UT-u su Feng Chen, profesor genomike na Odsjeku za biljne znanosti; Tessa Burch-Smith, docentica na Odjelu za biokemiju i staničnu i molekularnu biologiju; i Howard Hall, profesor na Odjelu za nuklearno inženjerstvo.
Njihov doprinos kreće se od inženjerske otpornosti na insekte do komunikacije s korijenom u izdanku, do eksperimenta s zračenjem, a svi su osmišljeni da podrže razvoj učinkovitih biljnih senzora koji mogu preživjeti i napredovati.
U partnerstvu s UT-om su profesori Chris Voigt i Angela Belcher s Odjela za biološko inženjerstvo na MIT-u. Timu donose stručnost i sposobnosti sintetske biologije svjetske klase.
John DiBenedetto, znanstvenik iz Odjela za energetiku, podržat će projekt opremom i stručnošću u opremi za senziranje. On i Stewart surađivali su u nekim od prvih objavljenih projekata fitosenzora.
Iako je fokus ovog projekta razvoj biljnih senzora za vojsku, Stewart se nada da će napredak postignut ovim i drugim naporima u sintetičkoj poljoprivrednoj biologiji na kraju rezultirati usjevima koji poljoprivrednicima mogu točno reći što, gdje i kada imaju problema sa štetnicima , vode i hranjivih sastojaka na svojim poljima.
Neal Stewart:
"Ovaj je projekt vrlo uzbudljiv s obzirom na prevođenje naših otkrića u biljne" uređaje "koji mogu pomoći poljoprivrednicima."
U skladu sa zahtjevima DARPA-e, početno istraživanje provest će se u potpunosti u zatvorenim objektima sa svim postavljenim značajkama biološke sigurnosti.