近日，中國科學院合肥物質院智能所吳正巖與張嘉團隊研制出基于普魯士藍的三重響應農藥智能輸送系統。該研究工作構建了一種具有堿性觸發快速釋放以及熱效應和近紅外控緩釋功能的納米農藥平臺，為農藥控釋材料的設計與可持續農業發展提供了新思路。相關成果已發表于藥物遞送領域top期刊 Journal of Controlled Release上。

為保障全球糧食安全，農業中每年施用大量的農藥以防治雜草、病蟲害。然而，傳統噴施方式存在利用率低、易光降解和淋溶流失等問題，導致農藥過量使用并引發生態風險。近年來，納米控釋農藥因其刺激響應特性和精準釋放潛力，逐漸成為提升農藥利用效率、減少環境污染的重要途徑。然而，大多數納米農藥仍停留在單一釋放模式，難以應對氣候變化下日益復雜的蟲害生態。

為此，研究團隊提出了基于普魯士藍（PB）納米粒子與聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）納米水凝膠“門控”結合的設計，開發出三重響應納米農藥（PAPP）體系。該體系利用堿性條件實現阿維菌素（AVM）的速釋（24小時釋放率91.1%），應對突發蟲害；同時借助熱響應和近紅外光觸發實現緩釋，滿足季節性防控需求。實驗結果顯示，PAPP具有高藥物負載量和優異的抗紫外線性能以及顯著增強的葉面附著力，在小菜蛾防治中表現出高效殺蟲率（81.7%），體現了生態適應性與精準農業理念。該研究為農藥的智能輸送系統的構建提供了新方法，對推動農藥行業綠色轉型與可持續農業發展具有重要意義。

該研究得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2025.114162

智能輸送系統的合成過程和技術原理