近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能所吴正岩与张嘉团队研制出基于普鲁士蓝的三重响应农药智能输送系统。该研究工作构建了一种具有碱性触发快速释放以及热效应和近红外控缓释功能的纳米农药平台，为农药控释材料的设计与可持续农业发展提供了新思路。相关成果已发表于药物递送领域top期刊 Journal of Controlled Release上。
为保障全球粮食安全，农业中每年施用大量的农药以防治杂草、病虫害。然而，传统喷施方式存在利用率低、易光降解和淋溶流失等问题，导致农药过量使用并引发生态风险。近年来，纳米控释农药因其刺激响应特性和精准释放潜力，逐渐成为提升农药利用效率、减少环境污染的重要途径。然而，大多数纳米农药仍停留在单一释放模式，难以应对气候变化下日益复杂的虫害生态。
为此，研究团队提出了基于普鲁士蓝（PB）纳米粒子与聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）纳米水凝胶“门控”结合的设计，开发出三重响应纳米农药（PAPP）体系。该体系利用碱性条件实现阿维菌素（AVM）的速释（24小时释放率91.1%），应对突发虫害；同时借助热响应和近红外光触发实现缓释，满足季节性防控需求。实验结果显示，PAPP具有高药物负载量和优异的抗紫外线性能以及显著增强的叶面附着力，在小菜蛾防治中表现出高效杀虫率（81.7%），体现了生态适应性与精准农业理念。该研究为农药的智能输送系统的构建提供了新方法，对推动农药行业绿色转型与可持续农业发展具有重要意义。
该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2025.114162
智能输送系统的合成过程和技术原理
