JP6843880B2 - 光エネルギーを用いた植物中における物質の浸透を促進するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明の技術分野は、植物への物質を送達するための装置および方法である。

背景技術の記述は、本発明の理解に有用な情報を含むものである。本明細書で提供されるいかなる情報も、先行技術であることもしくは現在請求されている発明と関連していることを自認するものではなく、または、明示的もしくは黙示的に参照されるいかなる出版物も先行技術であることを自認するものではない。

植物病原体は、植物産業に対して特有の挑戦的な課題を提起している。病原体を抑制することに仕損じると、作物を著しく損失する結果に繋がってしまう。例えば、Ｈｕａｎｇｌｏｎｇｂｉｎｇ（以下、“ＨＬＢ”と称する）またはカンキツグリーニング病は、柑橘類の生産にとって深刻な脅威であり、ＨＬＢに感染した一本の樹木から他の樹木にまで拡大し、その結果多くの樹木が失われることになりうる。そのため、ＨＬＢは、樹木および他の植物生命体を有するような大規模な事業に対して、極めて大きな損害を与えるものである。

スプレー治療を用いてＨＬＢによる損害を緩和する方法がいくつか提案されている。例えば、マサオカ（ＵＳ２０１３／０２５９９５４号）は、Ｆｅイオンおよび少なくとも一部がＦｅ^２＋イオン形態のＦｅイオンを含む液体治療剤を用いることを提案している。前記液体治療剤を、カンキツグリーニング病に感染した柑橘類の樹木の葉面上に散布すること、またはカンキツグリーニング病に感染した柑橘類の根元に灌水することができる。別の例において、ボラス ヒダルゴ（ＥＰ２６８１９９７号）では、サリチル酸、ジャスモン酸／エチレンおよび過敏反応の経路に関連する遺伝子の同時活性化によってＨＬＢを治療する方法を開示している。またマサオカと同様に、治療はスプレーを介して行うことができる。

スプレー治療についていくつかの方法が開示されているが、その他の治療方法には、植物に対して直接治療を送達する方法が採用されている。例えば、デ ソウザ（ＵＳ２０１４／００２４８５７号）では、感染した植物の篩管内の細菌クラスターを破壊することを目的としたシステインアミノ酸化合物を用いてＨＬＢを抑制することが開示されている。当該システインアミノ酸化合物は、灌注処理（すなわち、植物近傍の小さな領域を薬液で充満させる処理）またはカプセル化形態の肥料として施用されうる。また別の例において、ワン（ＷＯ２０１３／１４８６７７号）では、ＳｅｃＡ阻害化合物を用いて、タンパク質移行および潜在的なシグナルペプチド依存性病原性因子、すなわちＨＬＢの原因物質であるカンキツグリーニング病菌（ＣＬａｓ）に作用を及ぼすことを開示している。化合物は、散布、散水、刷毛塗り、浸漬、塗抹、含浸、維管束への注入、および根系への施用などの従来の方法によって投与することができる。

熟畑樹における抗菌物質を用いたＣＬａｓの抑制結果は、ＨＬＢ菌との闘いにおいて今後の有望な手段となりうる。しかしながら、このような抗菌物質による治療の成功例は、抗菌剤自体の有効性以外の要因に対して密接に依存している点で注意を払う必要がある。例えば、抗菌剤治療の成功に影響を与える２つの要因には、（ｉ）植物内部への抗菌剤の浸透の度合い、および（ｉｉ）師部細胞による取り込みの割合が含まれる。

上記の方法のいくつかの問題点は、植物の地上部（例えば苗条）への物質の浸透が、葉、および茎上の樹皮の上に形成されているクチクラ（ワックス／クチン）のような保護層が存在することによって著しく妨げられることである。これらの保護被膜の主な機能は、害虫の侵入を防御し、かつ水分喪失を最小限にすることであるが、クチクラおよび樹皮は、また、外部から供給される物質の浸透（例えば、噴霧、灌水、散水など）を事実上不可能にする驚異的な保護シールドを形成する。

その結果、外部から供給される物質の葉への浸透は、通常、気孔開口部（柑橘類の葉の軸方向の側の表面にのみ見出される）およびクチクラ自体に偶発的に発生する亀裂を通してのみ可能となる。にもかかわらず、しばしば様々な生物的および非生物的状況下で気孔が閉じるため、外部から供給される溶液を葉内部へ浸透させうる気孔開口部の集口的表面積は、最適条件下であっても最小限である。同様に、前記樹皮は、外側には壊死してコルク質化したコルク細胞と内側には師部細胞とで構成されている複雑な組織であり、細胞壁の繊維質体を介した透過性を非常にわずか有している。したがって、植物への効果的な治療に必要な十分量の物質の吸収を確保するためには、より多くの物質の供給が必要とされうるため、クチクラおよび樹皮の限られた低い透過性により治療には費用がかさむ可能性がある。さらに、多量の物質を使用すると、汚染の問題が発生し、土壌の品質を大幅に低下させる可能性がある。

物質送達の他の方法は、エップステイン（ＣＡ２２７６３１２号）およびワタナベ（ＵＳ２００５／０２１０７４４号）に開示されている。

したがって、物質を植物に送達するための、より効率的な装置および方法が依然として必要とされている。

本発明の対象は、植物内への物質の浸透を促進するために光エネルギーを使用できる装置、システムおよび方法を提供する。本明細書中で使用される場合、用語“植物”は、樹木、ブドウ、飼料、多年生植物、条播作物、潅木作物、観賞植物、一年生植物および草を含む任意の種類の植物生命体を意味する。本発明は、光エネルギーを植物の第１の部分に照射してくぼみを形成することによって達成される。くぼみは、破裂、除去、破壊または軽度の切開であることが認識されうる。

くぼみが形成された後、第１の投与量の物質を前記植物に投与する。したがって、植物への摂取を改善することにより、非常に環境にやさしい治療方法を提供することができる、なぜなら、（ｉ）物質の投薬は、主に特定の部位（例えば、くぼみを有する位置）に限定されており、（ｉｉ）灌注処理量およびスプレー噴霧処理量が大幅に削減され、また場合によってはこれらの処理が不要になるため、本発明の方法により地面および大気に吸収される物質を低減でき、ならびに（ｉｉｉ）植物中への摂取量が改善されていることに起因して、必要な物質の量を減らすことができるからである。植物中への摂取量の改善を行うことにより、最低２液量オンスの投与量を採用できることが認識されうる。

第１の態様において、疾患を有する植物を治療することができる。想定される疾患は、概して、事実上植物全体であり、病原体が植物組織内で生じることを意味する。しかしながら、表面疾患（例えば、柑橘類潰瘍病）も治療することができると考えられている。従って、表面疾患を治療するためにスプレーによって過剰な投与量の物質（例えば、抗菌物質）を投与する代わりに、本明細書中に開示されるような少なくとも１つのくぼみを有する治療領域に前記物質を供給することによって、物質の投与量を大幅に減少させることができると考えられる。植物は感染部位を有し、これは通常植物体内（例えば、師部、根）に存在する。植物上の治療領域に光エネルギーを照射して、第１のくぼみを形成する。典型的な実施形態において、治療領域は、感染部位から遠位である。くぼみが形成されると、第１の投与量の物質は、治療応答を誘発するための有効量で、治療領域に投与されうる。

植物を治療することは、疾患からの植物の完全治癒を必要とするものではないが、疾患の状態の低下または疾患の症状の軽減を含むものである点を認識すべきである。さらに、植物の治療には、植物の健康を増強するための栄養素およびサプリメントの提供もまた含まれうる。

想定される実施形態において、光エネルギーを照射する工程は、くぼみパターンを形成する工程を含む。当該くぼみのパターンは、単一のドット、複数のドット、単一のライン、複数のライン、連続的に曲がるライン（例えば、渦巻き、ランダムな曲線など）、複数の連続的に曲がるラインおよびこれらの組み合わせが挙げられる。くぼみパターンは、治療応答を誘発させるための効果が発揮するのに必要な量である、物質の第１の投与量に影響を及ぼし得る。さらに、第１のくぼみは、約１００〜５００μｍの直径を有することができる。したがって、種々のくぼみ深さ、幅、長さ、表面積、およびパターンが採用され、最小侵襲手法で治療応答を促進することができること点を認識すべきである。

想定される実施形態において、光エネルギーを照射する工程は、第１の投与量を投与する工程の前に行われものである。しかしながら、植物を治療するために逆の順序を行うこともできることを理解すべきである。第１のくぼみを介した植物への物質の効果的な摂取を確保する目的で所定時間を設けて当該工程の実施を調整してもよい。例えば、光エネルギーを照射する工程および第１の投与量を投与する工程は、互いに１時間未満内、３０分未満内、またはさらに１分未満内で行うとよい。

上記で簡単に述べたように、感染部位は、師部中に存在する可能性が高い。そのような実施形態において、適切な治療領域は、植物の葉、茎および樹皮の少なくとも１つの表面を含む。例えば、植物は、ＨＬＢを保菌する柑橘類の樹木でありうる。ＨＬＢを保菌する柑橘類の樹木は、師部に感染部位が存在する。柑橘類の樹木を治療するために、光エネルギーを照射して、治療領域上に第１のくぼみを形成することができ、当該治療領域には、葉、茎および樹皮の少なくとも１種が含みうる。前記くぼみが形成されると、第１の投与量の物質（例えば、抗菌物質）は、治療応答（例えば、ＨＬＢの症状を軽減する）を誘発するための有効量で、治療領域に投与されうる。治療応答（例えば、ＨＬＢの症状を軽減する）を誘発するための有効量で、物質の第１の投与（例えば、抗菌物質）を治療領域に行うことができる。前記第１のくぼみは、くぼみを介して師部に物質を導入することができるように、葉にクチクラを破断することを含むことができるものと理解すべきである。

上述の実施形態は、第１のくぼみを生成する光エネルギーについて説明したが、光エネルギーを治療領域に照射する工程は、第２のくぼみを形成することも含みうるとみなされる。第２のくぼみを用いると、物質の第１の投与は、第１および第２のくぼみによって有利に受け入れられることができる。したがって、形成されたくぼみの量が植物の損傷を抑制または低減するために最小侵襲性である限り、さらに追加のくぼみの形成も想定されうる。

本発明者は、植物への損傷の危険性を低減するために、治療領域に光エネルギーを照射する工程後、第１のくぼみを封止するために有効量のワックスを治療領域に塗布することにより、治療領域への物質の投与が完了することを考えた。疎水性コーティング剤を前記治療領域上に噴霧して呼吸機能（水分損失）を低下させることも考えられる。予防策のさらなる工程として、抗菌物質スプレーを治療領域に塗布することができる。

前記治療領域および前記感染部位は、植物内における別個の植物器官中に存在し得る。例えば、前記治療部位は植物の表皮器官（例えばクチクラ、コルク）内であるが、前記感染部位は植物の維管束系（例えば、師部）に存在しうる。さらに、上記で簡単に説明したが、前記治療領域および前記感染部位は遠位であり得る。本明細書中で使用される“遠位”は、“から離れて位置する”ことを意味する。いくつかの例では、遠位は、治療領域と感染領域との間の物理的距離をいい、例えば、０．０１ｃｍ〜１００ｃｍ、より好ましくは０．０５ｃｍ〜５０ｃｍ、最も好ましくは０．１ｃｍ〜〜２５ｃｍの距離である。その他の例として、遠位は、全身経路に関して治療領域と感染部位との間の距離を示してもよい。例えば、治療領域および感染部位は、植物表皮の１から２層または樹皮組織の１〜２層の遠位にある。さらに、遠位は、複数の器官（例えば、表皮器官、維管束器官、地中器官）を横切る全体の距離を表わしてもよい。さらに、遠位は、植物の異なる枝および／または葉上の位置を表わしてもよい。

別の態様において、第１の物質が植物内の第１の部位に送達されることが考えられる。このような実施形態では、植物表面上に位置する第２の部位に光エネルギーを照射して第１の破壊部を形成させる。前記第１の破壊部は、破裂、切除、圧痕または軽微な切開でありうる。第１の部位（例えば、師部、木部）および第２の部位（例えばクチクラ、コルク）は、それぞれ組織の種類が異なっていてもよい。換言すると、前記第１の部位および第２の部位は、異なる植物器官（例えば、表皮器官、維管束器官）または異なる植物組織でありうる。破壊部が形成されると、第１の投与量の第１の物質は、第１の物質の摂取および前記第１の破壊部経由で第１の部位への送達を促進させるための有効量で、第２の部位に投与されうる。前記第１の投与量および前記第１の破壊部は、十分な生物学的応答を示すことができる。

前記第１の物質は、抗菌剤、殺虫剤（例えば、殺虫剤、殺ダニ剤など）、肥料、除草剤、殺菌剤、または所望の応答を提供する他の化合物の少なくとも１つを含んでもよい。第１の物質の第１の投与は、生物学的応答にとって有益であり得るが、第１の投与後に第１の物質または第２の物質のいずれかの第２の投与ができると考えられる。第２の物質は、抗菌剤、農薬、肥料、除草剤および殺菌剤の少なくとも１つを含むことができる。

植物は、樹木、穀物、潅木、および観賞植物を含む。さらに、予防手段として、第２の部位に光エネルギーを照射し、第１の投与量の物質を第２の部位に投与する工程の後に、第１の破壊部を封止するための有効量のワックスを第２の部位に塗布することができる。

さらに別の態様では、化合物を生きた植物に送達することができる。そのような実施形態において、植物の第１の部分に光エネルギーを照射して、第１のくぼみを生成する。その後、第１の投与量の前記化合物は、生物学的応答を誘発するための有効量で、第１表面のくぼみに投与される。

本発明の対象の様々な目的、特徴、態様および利点は、詳細な説明と同様の数表示により詳細な説明と同様の構成要素を表す添付の図面を参照するとともに、以下の好ましい実施形態の詳細な説明からより明らかになるであろう。

図１は、植物の感染部位で疾患を有する植物を治療する方法の概略図である。 図２Ａ〜図２Ｆは、治療領域から感染部位への第１の物質の送達を示す実施形態の斜視図である。 図３Ａ〜図３Ｆは、全身経路によって分離された治療部位から感染部位への第１の物質の送達を示す実施形態の斜視図である。 図４Ａ〜４Ｄは、くぼみパターンの様々な実施形態を示す。 図５は、植物の第１の部位に第１の物質を送達する方法の概略図である。 図６は、光エネルギーで照射されたクチクラの側断面図である。 図７は、くぼみに塗布された抗菌剤溶液の側断面図である。 図８Ａ−８Ｂは、光エネルギーを照射した後の処理および未治療の柑橘類葉の立面図である。 図９Ａ−９Ｂは、小葉脈および大葉脈における師部可動性化合物の摂取を示した後の柑橘類の葉の立面図である。 図１０は、師部可動化合物の移動を示す柑橘類の葉の葉柄の断面図である。 図１１Ａ−１１Ｂは、未治療のコントロール樹木（図１１Ａ）および治療された樹木からの樹皮の水平断面図である。 図１２Ａ−１２Ｂは、物質を植物に送達するための装置の実施形態の上面斜視図である。

詳細な説明
以下の説明は、本発明の対象について多くの例示的な実施形態を提供する。各実施形態は、本発明の要素の単一の組み合わせを表しているが、本発明の対象は、開示された要素のすべての可能な組み合わせを含むと考えられる。したがって、ある実施形態が要素Ａ、Ｂ、およびＣを含み、第２の実施形態が要素ＢおよびＤを含む場合、本発明の対象は、明示的記載がなくても、Ａ、Ｂ、ＣまたはＤの他の残りの組み合わせも含むものと考えられる。

光エネルギーが植物内の物質の浸透を促進するために用いられることが見出された。これは、植物の第１の部位に光エネルギーを照射してくぼみを作り、それによってクチクラおよび樹皮の少なくとも１つにより課された吸収の障壁を乗り越えて達成できるものである。前記くぼみが形成されると、物質の第１の投与量を植物に投与することができ、それによって、前記第１の投与量の少なくとも一部が、くぼみを介して植物内に浸透することができる。投与物質が、植物の師部に直接送達されうることで、当技術分野の従来の方法よりもはるかに多くの物質の摂取を促すことができる点を理解すべきである。したがって、上記の通り、環境にやさしい物質の送達手段は、以下の理由により提供しうる。（ｉ）物質の投与は、主に特定の部位（例えば、くぼみを有する位置）にのみ限定される、（ｉｉ）灌注処理量およびスプレー噴霧処理量が大幅に低減される、また場合によってはこれらの処理が無くなるため、当該手法により地中および大気中に吸収される物質量も低減することができる、ならびに（ｉｉｉ）摂取量の向上により必要な物質の量が減少する。

図１は、感染部位を有する植物を治療するための方法１００の概略図を示すものである。当該方法１００は、植物上の治療領域に光エネルギーを照射して第１のくぼみを形成する工程１０２を有する。治療領域は、主に感染部位から遠位である。別の工程１０４において、第１の投与量の物質は、前記感染部位での治療応答を誘発するための有効量で、治療領域に投与される。植物の種類および所望の治療応答にも依存するが、２００ｐｐｍの抗菌剤の濃度を有する２液量オンス程度の最低限の投与量でも、治療応答を効果的に誘発すると考えられる。しかしながら、より多くの投薬量およびより高い濃度でも効果を奏することを想定しているものと考えられる。

適切な治療応答には、感染領域の原因である疾患の完全な治癒、感染領域の減少、感染領域の原因である疾患の症状の軽減、または健康刺激が含まれうる。適切な治療応答には、また植物の健康の向上を含み、当該健康の向上は、植物の色の変化（例えば、多少変化の少ない葉）、新しい葉の成長および新しい果実の成長のうち少なくとも１つを、主に外観から観察できるものであると考えられるべきである。

好ましい実施形態では、治療領域に光エネルギーを照射する工程１０２は、前記物質の前記第１の投与量を投与する工程１０４の前に行われる。しかしながら、植物を治療するために逆の順序を行ってもよく、工程１０４が工程１０２の前に行うことも想定されている。工程１０２および工程１０４の順序にかかわらず、各工程がいつ完了するかを決定するために、所定の時間を設けてもよい。例えば、工程１０２および工程１０４は、互いに、１時間未満以内、より好ましくは３０分未満以内、最も好ましくは１分以内に完了することができる。したがって、所定の時間内に工程１０２および工程１０４を実行することによって、第１のくぼみによる物質の摂取を促進することができる。物質の治療活性に遅延時間を有する薬物（例えば、ある期間が経過するまで薬物が活性化しない）を用いる場合、実行する工程１０２と工程１０４との間を経過する時間を埋め合わせる調整を行って、前記物質の遅延性の治療活性効果が発揮されるようにしてもよい。同様に、物質の活性時間が限られた薬物（例えば、ある期間後に薬物が不活性になる）を用いる場合、実行する工程１０２と工程１０４との間を経過する時間を埋め合わせる調整を行って、当該限られた時間内に前記物質の治療活性効果が発揮されるようにしてもよい。

第１のくぼみのパラメータ（例えば、大きさ、形状、深さ、パターンなど）は、感染領域における治療応答に影響を及ぼすことができるものとさらに期待される。光エネルギーを照射する追加の工程１０８には、くぼみパターンを生成する工程を含んでもよい。適切なくぼみ（刻み目）パターンは、１ドットまたは１ラインと同程度の基本的な形状であってもよい。くぼみパターンは、より複雑であってもよく、複数の点、線、連続的な曲線、またはそれらの組み合わせを含むことができる。物質を吸収するために異なる寸法形状および領域が付与されることにより、くぼみパターンが、植物内への物質の摂取に影響を与えることができる点に留意すべきである。方法１００には、第２のくぼみまたは任意の数の追加のくぼみを形成する目的で光エネルギーを照射する追加工程１１０を含んでもよいと考えられる。

方法１００はまた、第１のくぼみおよび任意の追加のくぼみを封止する目的で有効量のワックスを治療領域に塗布する追加工程１０６を含んでもよい。ワックスを塗布する工程は、光エネルギーを治療領域に照射して、第１の投与量の物質を治療領域に投与する工程の後に実施されることを想定している。このようにして、外部環境から第１のくぼみを封止することによって、有害な汚染物質が第１のくぼみを介して植物に侵入することを抑制することができる。さらに、ワックスは、物質の蒸散量を減少させることで植物内への物質の吸収を助ける作用を示す。

図２Ａ〜図２Ｆは、感染部位２０６を有する植物２００の断面を示す図である。当該図は、感染部位２０６を治療する方法を模式的に示すものである。植物２００は、樹木、ブドウ、飼料、多年生作物、条播作物、潅木作物、観賞用植物、一年生植物、および草を含む任意の種類の植物体を含むことができる。一例では、植物２００は柑橘類の樹木である。したがって、本明細書に開示された方法は、植物内への物質の送達を改善するために、すべての異なる植物種にも適用することができることに留意すべきである。これまでに開示された方法は、疾患のある植物の治療に関するものであるが、本明細書の方法は、予防的ケアまたは健康全般（例えば、肥料施用）を奨励するために健康な植物にも適用できることに留意すべきである。

植物は、複数の感染部位を有してもよい。感染部位２０６は、種々の既知の疾患／病原体による影響を受ける領域を有してもよい。想定される疾患は、主に事実上全身性疾患であり、ここでいう全身性疾患は病原体が植物組織内に生じることを意味するものである。したがって、このような全身性疾患の治療は、従来の表面治療を用いて抑制することが困難である。例えば、想定される疾患には、ＨＬＢ、シトラストリステーザウイルス（ＣＴＶ）、シトラスバリエゲイトクロロシス（ＣＶＣ）、ローレルウィルト病、フザリウムウィルト病、フィトプラズマ、ゼブラチップ病、バクテリアキウイフルーツブドウ病、チェスナット枯病、オークウィルト、フザリウムウィルトおよびピアス疾患を含む。

感染部位２０６は、ＨＬＢ、シトラストリスザウイルス（ＣＴＶ）、シトラスバリゲイトクロリシス（ＣＶＣ）、ローレルウィルト病、フザリウムウィルト、フィトプラズマ、ゼブラ病、バクテリアキウイフルーツブドウ病、チェスナット病、オークウィルト、フザリウムウィルトおよびピアス病などに挙げられる疾患に冒された植物内の領域でありうる。図２Ａでは、一例として、植物２００内の感染部位２０６を示しているが、例えばミカン類潰瘍病の場合のように、感染部位２０６が植物２００の外表面上に存在し得ることも想定されている。

図２Ａは、植物２００の治療領域２０４に照射される光エネルギー２０２を示す図である。治療領域２０４は、主に植物２００の表面上に存在する。しかしながら、治療領域２０４は、また、植物２００の内部（すなわち、外側の外皮を超えて）にあってもよいことが想定されている。治療領域２０４は、植物の領域または植物の特定の器官（例えば、葉、樹皮、茎など）であってもよい。さらに、治療領域２０４は、標的となりうる被覆領域を含んでもよい。例えば、治療領域２０４は、植物の表面積の２５％未満（例えば、葉、茎、幹など）、より好ましくは植物の表面積の２０％未満を構成することができる。

治療領域２０４は、通常、感染部位２０６から遠位である。例えば、治療領域２０４は、葉、茎および樹皮の少なくとも１つの表面であり得る一方、感染部位は、植物２００の師部内に存在する。特に、治療領域２０４は、植物２００の表皮またはクチクラ器官内に存在することができ、感染部位２０６は、植物２００の維管束器官内に存在することができる。したがって、治療領域および感染部位は別個の植物器官（例えば、皮、維管束、地中）にあることが想定される。

光エネルギー２０２は、図２Ｂに示すように、第１のくぼみ２０８を形成するために使用される。共同発明された米国特許第５，６６０，７４７号および第５，８９７，７９７号、米国特許公開第２００５／０２２６８７５では、ＣＯ_２レーザーからのエネルギーを用いて生成物の皮膚をエッチングするための様々な技術が記載されている。本発明の対象の方法は、これらの参考文献に記載された技術、またはその技術の改変、および適切な操作パラメータとの組み合わせを採用して、本発明の対象の目的の課題を達成してもよいと考えられる。例えば、光エネルギー２０２は、特定の治療表面（例えば、葉）で所望のくぼみを生成するのに十分なパラメータ（例えば、サイズ／直径、品質、空間強度分布、発散、波長など）で構成されたＣＯ_２レーザーを有することができる。いくつかの実施形態において、光エネルギー２０２（例えば、レーザー）の適切なパラメータは、約１０マイクロメートル（例えば、１０．６マイクロメートル）を有する波長と、３０〜２０００マイクロ秒で２０〜９０％の出力範囲とを含む。光エネルギー２０２の出力は、１０乃至１００ワットの範囲であることが想定されている。適切なパラメータは、光エネルギー２０２に影響を及ぼしうる様々な環境要因に対応するようにリアルタイムで調整することができることを理解すべきである。

治療領域２０４は植物２００の異なる部分（例えば、葉および樹皮）を含みうるため、光エネルギー２０２の異なるパラメータを植物２００の異なる部分にそれぞれ用いることができるものと考えられる。例えば、くぼみを作り出すために樹皮に照射される光エネルギー２０２は、くぼみを作り出すために葉に適用される光エネルギー２０２よりも多くの出力および照射時間（滞留時間）を通常必要とする。樹皮に光エネルギー２０２を照射するための適切な出力設定は、植物２００の年齢に依存して、１２００〜２０００μｓｅｃの照射時間（滞留時間）で８０〜９０％出力の範囲内にある。一方、草の場合は、３０〜１２０μｓｅｃの照射時間（滞留時間）で２０〜５０％の出力範囲内といったより少ない出力を通常必要とする。

光エネルギー２０２の他の考えられるパラメータには、ジャンプ速度、マーキング速度、マーキング強度、パルス周波数が含まれる。当該ジャンプ速度は、１〜３０００ｍｍ／ｓ、より好ましくは１０００〜２０００ｍｍ／ｓの範囲であり得る。当該マーキング速度は、１００〜３０００ｍｍ／ｓ、より好ましくは１０００〜２０００ｍｍ／ｓの範囲であり得る。当該マーキング強度：２０〜１００％、より好ましくは３０〜７０％である。パルス周波数：１５〜２００００Ｈｚ、より好ましくは１０００〜２００００Ｈｚの間である。ジャンプ速度、マーキング速度、マーキング強度、パルス周波数は、葉、枝、茎、樹皮を含む植物２００のすべての領域に適用できることを理解すべきである。

さらに、光エネルギー２０２は、ビーム特性およびエネルギーを変更することなく約１４インチ×１４インチの走査ウィンドウを備える４００ｍｍ出力レンズを使用して生成することができると考えられる。当該走査ウィンドウは、光エネルギー２０２によって照射され得る領域である。例えば、前記出力レンズは、１５インチの最適焦点距離および９インチの有効焦点深度を供すると考えられる。使用される出力レンズのサイズに基づいて、焦点および焦点深度を変更することができることを留意すべきである。例えば、２００ｍｍレンズは７インチの焦点及び４インチの焦点深度を供し、かつ８００ｍｍレンズは２３インチの焦点及び１５インチの焦点深度を供する。したがって、“スクライビング”レーザーまたは連続波レーザーが想定され、これらのレーザーは空気冷却され、屋外環境用に設計することができることを留意すべきである。

さらに、検流計を使用して、光エネルギー２０２のスクライビング経路を制御することができることに留意すべきである。通常、検流計はレーザー出力レンズの後方に配置され、光エネルギー２０２はレーザー出力レンズの前に検流計の方に進行する。レーザー出力レンズの前方の方向に移動する。さらに、２つ以上の検流計を使用して、２つの方向（例えば、ｘおよびｙ方向）内で光エネルギー２０２の方向を制御できることを認識すべきである。

上述したように、光エネルギー２０２の適切なパラメータは、とりわけ環境要因に応じて変化し得る。光エネルギー２０２を調整するリアルタイムシステムをより良く操作するために、センサーを有する制御システム（例えば、フィードバックループ）は、光エネルギー２０２と統合することを想定している。植物２００の異なる部分（例えば、樹皮 対 葉）、天候、植物２００の樹齢、第１のくぼみ２０８の深さおよびサイズ、ならびに光エネルギー源および治療領域２０４からの距離などといった、光エネルギー２０２の照射に影響を及ぼす様々なパラメータを検出するために、前記センサーが使用されてもよい。様々なパラメータに関するセンサーデータを取得すると、制御システムは、光エネルギー２０２を調整してくぼみを形成する。例えば、センサーは、治療領域２０４が植物２００の樹皮の一部であることを感知し、光エネルギー２０２の出力設定を調整してくぼみを形成することができ、そして次の時点で、前記センサーは、治療領域２０４が草の表面上に存在することを感知し、かつ光エネルギー２０２の出力を低減することにより出力設定を調整してくぼみを形成する。別の例では、光エネルギー２０２は、デフォルト設定（例えば、植物２００の葉上にくぼみを作成するための出力設定）を備えており、植物２００の別の部分（例えば、幹、樹皮）を感知すると、制御システムは、デフォルトの設定に戻る前にくぼみを形成するよう光エネルギー２０２を調整することができる。さらに別の例では、第１のくぼみ２０８が所定の組織層に達したか否かを判定するために、光エネルギー２０２内にセンサーを統合することができる。

本発明として想定される実施形態において、治療領域２０４と接する光エネルギー源を備えた光エネルギー２０２を照射することができる。しかしながら、他のより典型的な実施形態においては、治療領域２０４と離間した光エネルギー源を備えた光エネルギー２０２を照射することができる。例えば、光エネルギー源は、治療領域２０４から４〜１４インチ（例えば、７インチ）の間に存在してもよい。別の例では、光エネルギー２０２はＣＯ_２レーザーを含み、かつ治療領域２０４は葉の表面上に存在するものである、また、ここでは、当該ＣＯ_２レーザーから葉までの距離は４〜１４インチであり、より好ましくは５〜８インチである。

第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４における除去された部分または破壊された部分である。想定される実施形態では、第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を通る開口部を有する。換言すると、第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を通って延在して、治療領域２０４の下方表面を露出させる。例えば、第１のくぼみ２０８は、葉上のクチクラの破裂、切除、または破壊であり得る。第１のくぼみは、植物に対して最小侵襲性であることが意図されている点を認識すべきである。したがって、第１のくぼみ２０８の通常の直径は、約１００μｍ〜約３００μｍであり、かつ通常約５０μｍの深さを有する。第１のくぼみ２０８は、より大きいまたはより小さい深さを有することができるが、多くの細胞を破壊する可能性があるため、原則として深さは７５μｍを超えてはならないことに留意すべきである。

第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を貫通して延在することができるが、第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を部分的に貫通して延在することができると考えられる。換言すると、第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を貫通する完全な裂け目である必要はない（例えば、第１のくぼみ２０８の深さはクチクラの厚さ全体に広がらない）。しかしその一方、第１のくぼみ２０８は、治療領域２０４を越えて様々な層を通って延在してもよいと考えられる。好ましくは、第１のくぼみ２０８は、植物への害を最小限に抑えながら物質の最大摂取を達成するように構成される。

第１のくぼみ２０８が形成されると、図２Ｃに示すように、第１の投与量の物質２１０を治療領域２０４に投与する。物質２１０の第１の投与量は、物質２１０が２００〜２０００ｐｐｍであってよく、当該投与量は、植物２００のサイズに応じて調整することができる。物質２１０は、噴霧、散布、散液、刷毛塗り、塗抹および灌注処理を含む様々な方法を用いて、第１のくぼみ２０８に投与することができる。前記第１の投与の投与方法は、また、植物に水を送達する潅水システム（例えば、スプリンクラーシステム）へ物質２１０を注入することによって達成することができる。物質２１０の第１の投与量には、植物２００中の物質２１０の吸収を向上させるために界面活性剤を含んでもよいと考えられる。これらの投与手法を用いて、物質２１０の少なくとも一部が第１のくぼみ内に２０８に注入される。より目的を見定めた投与手法を用いて、第１のくぼみ２０８の領域上への物質２１０の投与に注力することもまた考えられる。

物質２１０は、主に植物２００の全体的な健康または治療を促進する物質である。ある一つの実施形態において、物質２１０は抗菌物質であってもよい。当該実施形態において、物質２１０の第１の投与量は、抗菌物質２００〜２０００ｐｐｍでありうると考えられる。適切な抗菌物質には、ＨＬＢ治療物質（例えば、ＦｅイオンおよびＦｅ^２＋イオンを含む少なくともいくつかのＦｅイオン、システインアミノ酸化合物、ＳｅｃＡ阻害化合物、オキシテトラサイクリン、ストレプトマイシン、他の抗菌剤などを含む液体治療薬）およびその他の病原性疾患（シトラストリステーザウイルス（ＣＴＶ）、シトラスバリエゲイトクロロシス（ＣＶＣ）、ミカン類潰瘍病、ピアス疾患など）を治療する物質を含む。さらに、物質２１０は、カンキツグリーニング病菌を抑制するのに有効であると考えられる。他の適切な抗菌性物質もまた、本明細書に開示される改良された送達方法を用いた塗布を行うことで、植物病原体を治療することができる。

物質２１０は、植物を治療するのに有効であり得るが、物質２１０は、農薬（例えば、殺虫剤、殺ダニ剤など）、肥料、除草剤、殺菌剤またはビタミン／サプリメントであってもよいと考えられる。さらに、植物の全身的な健康を支援するために、他の物質を添加してもよい。したがって、本明細書に開示されている改善された送達方法は、適用される物質の種類によって制限されないことを理解されたい。

さらに他の実施形態では、物質２１０は、植物を枯らして排除するように構成された有害な化学物質または化合物を含んでもよい。このようにして、本発明の方法および装置は、雑草、感染植物、より古い植物などを除去するために、特定の植物を作物から選択的に除去するために使用することができる。このような実施形態では、第１のくぼみ２０８は、最小侵襲性の心配なしに取り込みを最適化するように構成することができる。

物質２１０は、種々の脂溶性ナノ粒子に包摂されることがさらに考えられる。これらのナノ粒子は、より高い保持率および改善されたクチクラの浸透を提供しうる。物質２１０のくぼみを作り出すために光エネルギーの使用と組み合わせると、ナノ粒子（または溶液中の物質）の浸透が格段に向上されうる。

通常、物質２１０は、図２Ｄに示すように、第１のくぼみ２０８により良好に吸収される。より良好な吸収の様々な理由の内、第１のくぼみ２０８内の物質２１０は、植物２００の外層（すなわち、治療領域２０４の外面）にある物質２１０の吸収経路とは対照的に、植物２００内でより直接的な吸収経路を有することに留意すべきである。治療領域２０４に投与される物質２１０の前記第１の投与量は、感染部位２０６において治療応答を誘導するための有効量であることが好ましい。

植物２００における治療応答は、様々な様式であり得る。例えば、治療効果は、図２Ｅに示すように、感染部位２０６の減少を含むことができる。別の例において、治療応答は、病原体の症状を軽減すること、疾患の原因を減少させること、および疾患を完全に治癒することのうち少なくとも１つを含む。ある実施形態では、物質２１０は抗菌物質であり、治療応答はＨＬＢの症状を軽減することを含む。物質２１０は殺虫剤（例えば、殺虫剤、殺ダニ剤など）であり、治療応答は、植物を捕食する昆虫およびダニの少なくとも１つの数が減少することを含むものと考えられる。

物質２１０は、生物学的応答を達成しうることを理解すべきである。生物学的応答は、病原体の症状を軽減すること、病気を完全に治癒すること、および植物２００の健康を改善することのうちの少なくとも１つにおける治療応答を含み得る。例えば、物質２１０に殺生物剤が含まれる場合、所望の生物学的応答は、任意の有害生物を抑制し、無害化し、または制御効果を発揮することであると考えられる。別の例では、物質２１０に殺菌剤が含まれる場合、所望の生物学的応答は、真菌（例えば、ローレルウィルト病、フザリウムウィルト病、チェスナット枯病、オークウィルト、フザリウムウィルトなど）または真菌胞子を殺菌または抑制すると考えられる。さらに別の例では、物質２１０に肥料が含まれる場合、生物学的応答が植物の生育に必須の植物栄養素を送達することが考えられうる。別の例では、物質２１０に農薬（例えば、殺虫剤、殺ダニ剤など）が含まれる場合、生物学的応答は、植物を捕食する昆虫およびダニの少なくとも１つの数を減少させることが考えられる。例えば、物質２１０は、第１のくぼみ２０８を介して植物の維管束系（例えば、木部および師部）に導入されるネオニコチノイド系殺虫剤でありうる。したがって、通常、スプレー噴霧、灌注処理および土壌処理によって施用される農薬を植物に直接導入することができる。想定されている方法は、環境上の懸念のため抑制されつつある、スプレー噴霧および灌注処理を実質的に減らすものであることを理解すべきである。

第１のくぼみ２０８を形成し物質２１０を投与した後、図２Ｆに示すように、ワックス２１２を治療領域２０４に塗布してもよい。ワックス２１２は、病原体または他の有害な汚染物質が第１のくぼみに侵入することを防いだり、水分減少を抑制したり、および第１のくぼみ２０８から物質２１０の蒸散を減少させるといった種々の利点を有する点を理解すべきである。したがって、水分損失は主に局在化し、全体的な樹木に水に関する影響を与えてはならない。

図３Ａ〜３Ｆは、植物３００の断面を示す図であり、全身経路３０５を横切る治療領域３０４から遠位に位置する感染部位３０６を有する植物３００の断面を示す図である。例えば、治療領域３０４は第１の葉上に存在し、かつ感染部位３０６は第２の葉上に存在し、前記第１の葉および第２の葉は、それぞれ異なる茎および／または枝に位置する。光エネルギー３０２が、治療領域３０４に照射され、図３Ａ−図３Ｂに示されるような第１のくぼみ３０８が形成される。第１のくぼみ３０８が形成されると、図３Ｃに示すように、第１の投与量の物質３１０を治療領域３０４に投与する。上述したように、物質３１０は、様々な投与方法を採用することができ、物質の吸収向上のために界面活性剤をさらに含んでもよい。

物質３１０は、図３Ｄに示すように、第１のくぼみ３０８を介して植物３００に吸収される。物質３１０は植物３００内部に取り込まれたとしても、感染部位３０６が治療領域３０４から遠位であったり、物質３１０が迅速に感染部位３０６に接触せず、かつ物質３１０が全身経路によって分離されるといったいくつかの状況に留意すべきである。したがって、物質３１０の第１の投与および第１のくぼみ３０８は、感染部位３０６において治療応答を発揮するために、物質３１０の十分な摂取および感染部位３０６への送達ができるよう構成されている（例えば、第１の投与量、投与の回数、第１のくぼみ３０８のサイズおよび深さ、第１のくぼみ３０８の被覆率など）。第１のくぼみ３０８は、摂取の観点で約１０ｎＬの物質３１０を受け入れるように寸法決がされていると想定される。

物質３１０は、図３Ｅに示すように、植物の全身経路３０５を移動して感染部位３０６に到達することができると考えられる。図では、物質３１０が第１のくぼみ３０８に直接隣接する領域に存在するように示されているが、物質３１０は、全身経路３０５を通過するまで効果（例えば、治療または生物学的応答）を発揮しないと考えられる。図３Ｆに示す通り、第１のくぼみ３０８および物質３１０は、感染部位３０６の面積を減少させるなどの治療応答を十分誘発することができる。

上述したように、治療領域は１つ以上のくぼみを有してもよく、くぼみパターンを含んでもよい。図４Ａ〜４Ｄに、治療領域４０４における種々のくぼみパターン４０３ａ〜４０３ｄの実施可能な一例を示す。例えば、パターン４０３ａは単一の実線であり、パターン４０３ｂは複数の実線を含み、パターン４０４ｃは等間隔離間した複数の円形ドットを含み、パターン４０４ｄはランダムな間隔に離間された複数のドットを含む例である。

治療領域は、植物の様々な部分に広がりうることを認識すべきである。例えば、治療領域４０４は、植物の葉、茎および幹を包含してもよい。別の例では、治療領域４０４は、植物における一つの領域または一部（例えば、葉、茎、樹皮、根など）に限定してもよい。

くぼみは、治療領域の様々な部分（例えば、樹皮およびクチクラ）の間の吸収速度の差を構成するために、そのサイズおよび形状を変えてもよいことを理解すべきである。例えば、樹皮上のくぼみ内の物質は、クチクラ上のくぼみ内の物質よりも吸収が遅いと判断される場合、遅い吸収速度を補うために、樹皮表面のくぼみをより大きくしてもよい。さらに、抗菌物質の毛細管現象を促進するためにくぼみを作成してもよい。

別の態様において、方法５００は、図５に示されるように、植物の第１の部位（例えば、組織、細胞、感染部位）に第１の物質を送達することが想定される。工程５０２において、植物表面上に位置する第２の部位（例えば植物の表皮、治療領域）に光エネルギーを照射して第１の破壊を起こす。想定される実施形態において、第１の部位および第２の部位は、種類が異なる（例えば、異なる組織、細胞、器官、植物系、遠位）。別の工程５０４において、第１の投与量の第１の物質は、第１の破壊部経由によって、第１の部位への前記第１の物質の摂取を促進させるための有効量で、前記第２の部位に投与されうる。生物学的応答は、第１の投与および第１の破壊部を用いることで達成される。

前記物質の前記第１投与量および前記第１の破壊部は、前記物質の摂取および対応する生物学的応答に影響を及ぼしうる。前記第１の破壊部は、第２の部位における破裂、除去、圧痕または軽度の切開であってよい。第２の部位に１つ以上の破壊部を形成することにより、第１の物質の第１の投与の量を、生物学的応答に影響を与えることなく低減することができる。しかしながら、複数の破壊部を形成すると、直接植物に物質を導入する部位が増加するようになるが、植物への永久的な損傷を避けるためには、破壊部は、最大でも第１の部位の２５％を占めることが一般的には好ましい。いくつかの用途、特に植物を有害物質から保護するために破壊部を形成した後、ワックス処理の追加工程が行われる場合などにおいては、第１の部位の２５％以上を破壊部で占めることが有利な効果を示す可能性がある。

上記の実施形態で説明したように、第１の物質は、抗菌剤、農薬、肥料、除草剤および殺菌剤の少なくとも１つを含み、それぞれ生物学的応答を生じさせることができる。例えば、第１の部位はクチクラであり、第２の部位は木部および師部の少なくとも１つを含む態様が考えられる。そのような場合、第１の物質は抗菌剤でよく、かつ生物学的応答はＨＬＢ症状の軽減でよい。

方法５００において、光エネルギーを用いて、工程５０６で第１のくぼみ部を形成してもよい。さらに、別の工程５０８は、第１の物質の別の投与を追加で含んでもよく、または第２の物質の投与も含んでもよい。例えば、第１の投与量の第１の物質を投与してもよく、次いで所定の時間後に、第２の投与量の第１の物質を投与してもよい。別の例では、第１の投与量の第１の物質を投与してもよく、次いで第１の投与量の第２の物質を所定の時間後に投与してもよい。

第２の物質は、抗菌剤、農薬、肥料、除草剤および殺菌剤であってよい。さらに、第２の物質は、効能促進剤であっても、または第１の物質をさらに活性化するための第１の物質用の触媒であってもよい。第２の物質は、第２の生物学的応答を誘導してもよく、ここでいう第２の生物学的応答は、第１の生物学的応答に連動されても、または第１の生物学的応答とは別個に区別されてもよいと考えられる。第１および第２の投与の量は、同量であると考えられる。他の実施形態において、第１および第２の投与の量は、生物学的応答を誘発するのに必要な有効投与量に応じて調整される。

破壊部を形成した後の植物への負担を抑制するために、第２の部位に抗菌スプレーを施す工程５１２および第２の部位にワックスを塗布する工程５１４のうちの少なくとも１つを行ってもよい。工程５１４において、光エネルギーを第２の部位に照射し、第１の投与量の物質を第２の部位に投与する工程後に、第１の破壊部を封止するため有効量のワックスを塗布することが考えられる。

本明細書に開示された方法の例示的な応用例において、図６は、くぼみ６０１を形成するために植物の葉に光エネルギーを照射する様子を示す図である。光エネルギーには、低レベルの光エネルギーを使用して植物のクチクラ６０３を分散させ、それによりクチクラ６０３を貫通した微小くぼみを形成するといったレーザー光技術を取り入れてもよい。これにより、葉への物質の浸透が著しく促進され、当該物質は、師部細胞によって輸送および吸収されうる。この現象は、葉上のクチクラ（例えば、ワックス／クチン）および茎の樹皮などの保護層の除去による結果の一例である。前記くぼみは、約２００μｍ幅のレーザー生成孔でありうる。

単一の光線を用いてクチクラまたは樹皮を破裂させるために、光エネルギーを照射してもよい。加えて、光エネルギーは、複数のくぼみを生成するために多数の位置でクチクラを破裂できる複数の光ビームを備えてもよい。一般的な実施形態では、光エネルギーは、葉と同様の方法で、茎または樹皮の下部に照射してもよい。例えば、光エネルギーは、樹木の根または冠に照射して表面のくぼみを形成してもよい。別の例では、光エネルギーを、植物の花または茎に照射して、表面のくぼみを形成してもよい。

クチクラ６０３を破裂させることにより、くぼみに物質を塗布してもよいことに留意すべきである。図７は、物質７０１に関する吸収が促進された師部細胞７０３への経路を示す葉の断面略図を示す。くぼみ７０２は、クチクラまたは樹皮の限られた透過性をバイパスすることによって、葉への物質の浸透を可能にする。物質は、植物細胞壁のセルロース繊維を通って師部に達するまで移動する。したがって、一旦葉組織の内部に入ると、物質はアポプラストを介して能動的輸送経路に沿って移動し、師部細胞によって吸収され、樹木全体に輸送される。

したがって、一般的な態様では、化合物を生きた植物体に送達する方法が想定される。第１の工程では、光エネルギーが植物の第１の部位に照射され、第１のくぼみが形成される。第２の工程では、第１の投与量の化合物は、生物学的応答を誘発する有効量で、第１のくぼみに投与されうる。

本明細書に開示される方法の有効性を説明するために、試験物質を用いて、葉面への塗布を介する浸透の向上の様子を示した。試験物質の中、師部可動性化合物であるＮＢＤＧ（グルコース蛍光類似体（植物中に見出される天然糖））およびカルボキシフルオレシン−ＳＥ（生細胞中でのみ蛍光性の膜透過性物質）を実験に使用した。これら両方の物質を、５ｍｇ／ｍＬの濃度で、（１３×３９ドットのくぼみパターン８０１を用いて）光照射した葉の上に手動で投与した。以下の説明はＮＢＤＧの使用に関連するものであるが、カルボキシフルオレシン−ＳＥを使用した場合も、上記と同様の結果を示した。

これらの物質における試験した葉への摂取は、光照射された葉に対して溶液の投与を行わない場合の葉（図８Ａに示されている）と比べると、照射領域（図８Ｂに示される）内の蛍光の広がりによって迅速に確認された。光照射無しの葉の表面にＮＢＤＧを投与したコントロールの葉は、摂取が無いことを示す蛍光（暗視野）を示した。また、図８Ａ−８Ｂは、蛍光顕微鏡下で観察された様子を示すものであり、図８Ｂは、ＮＢＤＧ ５を投与してから１０分後に採取した様子を示すものである。

投与から２時間以内に、塗布された領域から生じる（図９Ａ〜９Ｂに示す）葉の側方葉脈内にＮＢＤＧ由来の蛍光が観察された。また、図９Ａ−９Ｂは、柑橘類の葉の一部の蛍光顕微鏡写真の画像である。図９Ａは、光照射された葉のくぼみパターン８０１と、小葉脈９０３および主葉脈９０５におけるＮＢＤＧの動きを示している。図９Ｂは、小葉脈９０３および主葉脈９０５におけるＮＢＤＧを示す別の画像である。

投与から４時間後、ＮＢＤＧは、図１０に示すように、すでに葉柄１００１の底まで移動して達している。したがって、上記の画像は、（ｉ）クチクラのレーザエッチングが塗布された物質の浸透を促進するための効果的な方法であること、（ｉｉ）光合成組織を介した師部への移動は投与方法の影響を受けないこと、および（ｉｉｉ）塗布された師部可動性物質は自然な形で進行したこと、を実証している。

葉面に塗布されたＮＢＤＧの移動は、茎下および根の先にまで及んだことが認識されよう。投与から８時間以内に、ＮＢＤＧ由来の蛍光が、治療された葉から約２０ｃｍの樹皮組織の師部で観察された。図１１Ａ〜図１１Ｂは、若木の樹皮部分を示すものである。図１１Ａは、未治療の樹木のコントロール樹皮片１１０１を示すものである。図１１Ｂは、葉の上にＮＢＤＧを塗布して８時間後の治療済の樹木の樹皮片１１０３を示すものである。光照射された葉と樹皮片１１０３との間の距離は約２０ｃｍであった。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、物質を植物に送達するための装置１２００の実施形態を示す。装置１２００は、複数の電子制御ロボットアーム１２０１を備え、当該複数の電子制御ロボットアーム１２０１は、（ｉ）植物１２０５（例えば、柑橘類の樹木）上の治療領域または第２の部位に光を分散させるレーザー発光素子１２０３、（ｉｉ）物質アプリケータ１２０７、および（ｉｉｉ）図１２Ａに示すように治療領域を封止するためのワックスアプリケータ１２０９のうち少なくとも１つを備える。レーザー発光素子１２０３、物質アプリケータ１２０７、およびワックスアプリケータ１２０９のうちの少なくとも１つを、それ自身の電子制御ロボットアーム１２０１に取り付けることによって、レーザー発光素子１２０３、物質アプリケータ１２０７、およびワックスの少なくとも１つが、独立した動作を行うことを可能にすると考えられる。

通常の順序では、レーザー発光素子１２０３は、レーザー光線１２１１を出射して、植物上の治療領域または第２の部位に瞬間的な破損（例えば、くぼみ、破裂、アブレーション、破壊）を形成することができ、物質アプリケータ１２０７は、物質（例えば、抗菌剤、農薬、肥料、除草剤、殺菌剤）を、植物中の治療領域または第２の部位の隅々まで送達することができ、かつワックスアプリケータ１２０９は、装置１２００が方向１２２０に向かって移動できるため、植物上の治療領域または第２の部位を再封止することができる。装置１２００は、林冠全体／一部領域上ではなく、植物上の治療領域または第２の部位上にのみ塗布することによって必要な物質の量を低減することができ、また、水分喪失および他の病原体から保護するために前記くぼみを確実に封止する。

複数の電子制御ロボットアーム１２０１は、図１２Ｂに示すように、それぞれ独立して制御され、かつ電子的に作動されるような５つの個別アームを備えることができる。これらのアームは、垂直に積み重ねられ、各レーザーは約１４インチ×１４インチの走査ウィンドウを有する。当該走査ウィンドウは、レーザー発光素子１２０３によってレーザー照射可能な領域である。レーザービーム１２１１のスクライビング経路を制御するために検流計を使用できることを認識すべきである。通常、検流計は、レーザー出力レンズの後方に配置され、前記レーザービーム１２１１は、前記レーザー出力レンズの前に検流計の方に進行する。さらに、２つ以上の検流計を使用して、２つの方向（例えば、ｘおよびｙ方向）内でレーザービーム１２１１の方向を制御することができることが認識されよう。

約６フィート（例えば、１４インチ×５インチの７０インチ）の最大レーザー処理高さを確保するために、複数のレーザー発光素子１２０３が、前記ロボットアーム上の垂直方向に積み重ねられていることを想定している。このようなシステム設計は、より多くのレーザアームを垂直に追加で積み重ねることで、より大きな樹木を収容することができ、または必要に応じてより小さな樹木を収容するためにレーザアームを取り外すことができるよう、モジュール形式となっている。

図１２Ｂに示すように、個別のアームを“Ｃ型”の形態で配置することができ、これにより、上部アームおよび下部アームは、ミドルアームに比べて、トレーラ１２１３からより外方に延伸される。このようにして、各々のアームは植物１２０５から等距離に配置され、それにより、植物１２０５の林冠であるＣ字形の側面輪郭（例えば、輪郭線）をトレースする。一対のセンサーは、レーザー発光素子１２０３のレーザー出力レンズと植物１２０５の葉との間の距離を調整するために使用され、最適な焦点距離、例えば、通常４００ｍｍ出力レンズを用いた場合は１５インチ、を検出することができると考えられる。レーザー発光素子１２０３の光学レンズを、９インチの有効焦点深度を検出するシステムに設計することもできるが、前記システムは、電子制御ロボットアーム１２０１を使用して最適焦点距離を検出し、レーザー発光素子１２０３と植物１２０５との間の距離を調整できることが意図されている。このような調整は、植物１２０３にレーザー照射する間、最適な焦点距離を維持するものであり、かつ果樹園または植樹された作物畑を転々と移動している間、目標の葉に伝って、目標の葉を越えて、または目標の葉に沿っての移動において、１センチメートルごとに当該調整を連続的に実行することができる。使用される出力レンズのサイズに基づいて、焦点および焦点深度を変更できることを認識すべきである。例えば、２００ｍｍレンズの場合は７インチの焦点および４インチの焦点深度を示し、また８００ｍｍレンズの場合は２３インチの焦点及び１５インチの焦点深度を示す。

複数の電子制御ロボットアーム１２０１は、トラクター１２１５によって牽引されるトレーラ１２１３上に搭載することができる。柑橘類の樹木の果樹園を通るトラクター１２１５の一般的な速度は、２．３〜２．７ｍｐｈであると考えられる。トラクター１２１５が、果樹園の下に降りて行くと、光学レンズおよび／またはセンサーが、各アームをキャノピー上の決められた位置に導き、不均一な長さの枝との絡み合いを回避するようにする。装置１２００は、走行距離の関数としてレーザー発光素子１２０３からのレーザー照射量を調節する制御システムをさらに備えてもよい。１つの想定される実施形態としては、センサーがその視野内に植物１２０５を捉えている間、レーザー発光素子１２０３が移動した所定距離の間隔でレーザービーム１２１１を生成するように制御システムを構成するものである。例えば、制御システムは、植物１２０５の葉上のくぼみが約１インチ離間しているような場合、１インチの移動間隔でレーザービーム１２１１を生成するレーザー発光素子１２０３から構成されることが考えられる。当該制御システムは、トラクター１２１５の移動速度に基づいてレーザーの走査速度を調整する目的でも使用することができる。

複数の電子制御ロボットアーム１２０１の各々は、通常、植物１２０５に向かってまたは植物１２０５から離れるように水平方向に移動するように設計される。上述したように、複数の電子制御ロボットアーム１２０１の各々は、他のアームから独立して動くことができることが想定されている。この独立した方式は、電子制御ロボットアーム１２０１上に搭載された複数のレーザー発光素子１２０３が、その移動経路中に存在する植物１２０５の林冠の輪郭に追従することを可能とするものである。複数の物質アプリケータ１２０７およびワックスアプリケータ１２０９は、追加の電子制御ロボットアーム１２０１上に搭載することができ、レーザー発光素子１２０３からの移動経路における林冠の輪郭に追従する、または複数の物質アプリケータ１２０７およびワックスアプリケータ１２０９は、同一の電子制御ロボットアーム１２０１上に搭載することができるが、図１２Ａに示すように、レーザー発光素子１２０３から水平方向にずらして搭載してもよいことが想定されている。複数の電子制御ロボットアーム１２０１およびレーザー発光素子１２０３上の複数のセンサーは、レーザービーム１２１１が植物１２０５の林冠を確実にトレースするようにするものである。

レーザー発光素子１２０３は、樹高に応じてより高いまたは低い垂直面でレーザービーム１２１１を生成するように構成されてもよい。林冠の不規則な形状および異なる草丈を理由に、レーザー発光素子１２０３上のセンサーは、その移動経路内で治療される林冠の存在に基づいて、レーザー発光素子１２０３を“オンおよびオフ”に切り替えすることが想定される。上述した追加のセンサーおよび／または同じセンサーを使用して、物質アプリケータ１２０７およびワックスアプリケータ１２０９からの物質および／またはワックスの塗布を制御してもよい。植物１２０５のいくつかの葉は、異なる角度でレーザー照射されうるが、治療領域または第２の部位に物質を塗布する塗布方法は、レーザーが照射された領域に必要な溶液を送達するのになお有効であることに留意すべきである。

想定されるいくつかの実施形態では、レーザー発光素子１２０３、物質アプリケータ１２０７、およびワックスアプリケータ１２０９の少なくとも１つは、回転マウントを使用して電子制御ロボットアーム１２０１に連結することができる。この回転マウントは、レーザー発光素子１２０３、物質アプリケータ１２０７、およびワックスアプリケータ１２０９の少なくとも１つを、より良いレーザー照射を行うために、植物１２０５の林冠に対して特定の角度に向かせることができる、ならびに／または、物質および／もしくは植物１２０５の葉の向軸（上）にワックスを塗布することができる。加えて、または代替的に、発光素子１２０３は、垂直方向に積み重ねられた複数の発光体１２０３が垂直方向に接続された複数のレーザービーム１２１１を生成するために、垂直形状を有するレーザービーム１２１１を出力するように構成されてもよい。例えば、レーザー発光素子１２０３のそれぞれが、１５インチの垂直線型であるレーザービーム１２１１を生成するように構成することができ、当該種々レーザー発光素子１２０３の垂直線型は、互いに隣接するか、または一部重なり合って単一の垂直線を形成するものである。

過酷な作業環境下においては、トレーラが果樹園または他の地域を転々と移動するため、レーザー発光素子１２０３を取り付けたトレーラ１２１３は、トレーラ１２１３自身の輸送運行を無くすために（または少なくとも低減する）、分離ユニット１２２１を備えてもよい。前記複数の電子制御ロボットアーム１２０１は、現場においてレーザシステムの操作に影響を与える任意の振動を最小限に抑えるように設計された分離システムを有する。

図１２Ｂに示すように、ジェネレータ１２１７およびポンプ付きタンク１２１９をトレーラ１２１３に取り付けてもよい。ジェネレータ１２１７は、複数の電子制御ロボットアーム１２０１、レーザー発光素子１２０３、物質アプリケータ１２０７、ワックスアプリケータ１２０９、タンク１２１９及びそれらの関連するポンプを含むトレーラ１２１３に搭載された機器に十分な電力を供給する。タンク１２１９は、物質およびワックスの少なくとも１つを貯蔵する。上記のように、適切な物質には、抗菌剤、農薬（例えば、殺虫剤、殺ダニ剤など）、肥料、除草剤、殺菌剤が含まれる。２つのポンプを使用して、物質アプリケータ１２０７およびワックスアプリケータ１２０９に物質およびワックスをそれぞれ送達してもよい。全体的なシステム設計は、環境の作業条件、温度、湿度、雨および様々な果樹園の条件が考慮されていることが好ましい。

図１２Ａ〜図１２Ｂには示されていないが、トレーラ１２１３の一方の側方の植物は、装置１２００を用いて治療できるように、少なくとも１つの電子制御ロボットアームを電子制御ロボットアーム１２０１の反対側に配置することができると考えられる。樹木、ブドウ、飼料、多年生作物、条播作物、潅木作物、観賞用植物、一年生植物および草を含む任意の種類の植物の生存を含む、種々の植物１２０５に物質を投与するための装置１２００を使用できることに留意すべきである。

実験データ
以下の実験データは、本明細書に提示される本発明の主題の様々な態様を例示的に示すために提供される。より具体的には、当該実験データは、抗菌剤の驚異的な摂取が植物へ効果的な治療をもたらすことを示すものである。柑橘類の樹木は、コントロール群（樹木１〜６）、抗菌剤＋界面活性剤群（樹木７〜１２）、および抗菌剤のみの群（樹木１３〜１８）のみからなる３つの群で試験した。各群の樹木はレーザー照射され、場合によっては抗菌剤で治療され、２週間後、ポリメラーゼ連鎖反応（「ＰＣＲ」）分析を用いて樹木中に存在するＨＬＢの量を算出して分析した。この実験における全ての樹木は、実験の開始時にＨＬＢを既に有していたことに留意すべきである。実験で使用した抗菌物質は、抗菌物質＋界面活性剤群では、界面活性剤（タクチット）を含むオキシテトラサイクリン（ファイアーライン（登録商標））を用い、また界面活性剤を含まない抗菌物質のみの群では、オキシテトラサイクリンを用いた。レーザー照射のパラメータは、２０００ｍｍ／ｓのジャンプ速度、８５０ｍｍ／ｓのマーキング速度、７０％のマーキング強度、１５０００Ｈｚのパルス周波数を備えていた。

コントロール群（樹木１〜６）にはレーザー照射を行ったが、抗菌剤および／または界面活性剤による治療は施さなかった。レーザー照射のみ行った１本の樹木（樹木７）を除いて、抗菌剤＋界面活性剤群に対してはレーザー照射を行い、かつ界面活性剤を含む抗菌剤で治療を施した。レーザー照射のみ行った１本の樹木（樹木１３）を除いて、抗菌剤のみの群には、抗菌剤（界面活性剤を含まない）だけで治療を施した。各群の樹木は、樹木の一方の側面（“Ａ”試料を含む側）にのみレーザー照射を施した。抗菌剤（界面活性剤の有無にかかわらず）を塗布した際、当該抗菌剤は、レーザー照射された樹木の側面側に塗布した。抗菌剤は、１ガロン容量中、２００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍおよび２０００ｐｐｍの濃度で調製した。この実験では、１本の樹木当たり２液量オンス（１群当たり１０オンス）のみの条件で各濃度において使用した。

２週間後、レーザー照射された葉、および場合によっては抗菌剤で治療が施された葉を採取し、分析した。さらに、直接レーザー照射および／または治療が施されなかった葉であり、かつレーザー照射された葉から最も遠い点に位置する葉（“Ｂ”試料を含む側）を採取し、分析した。葉を粉砕し、ＨＬＢの存在を検出するためＰＣＲ分析用に調製した。ＰＣＲは、生存するＨＬＢ菌由来のＤＮＡが存在するかどうかを検出するものである。ＰＣＲ分析は、ＤＮＡの小さなセグメントを増幅し、コピーするものである。そして増幅した後分析を行うために十分なＤＮＡサンプルを得ることができる。この実験では、治療対象群（（コントロール群、抗菌剤＋界面活性剤群、および抗菌剤のみの群））あたり６本の樹木が存在する。各樹木は、ＨＬＢ含有を決定する２つの数値範囲のいずれかに属し、ＨＬＢ含値が２９以下はＨＬＢ陽性（緑化）とみなされ、３０以上はＨＬＢ陰性（非緑化）とみなされる。ＰＣＲサイクル数が３０回以上を要する分析の場合、標的のＨＬＢ菌由来のＤＮＡを見出すことができない。ＰＣＲサイクル数が最大４０回のサンプル対して分析を行う場合、その分析結果は不確定の結果となり、ＨＬＢ菌由来のＤＮＡのコピーを一つも見出せないということになる。値“３０”を超える数においては、死んだＨＬＢ菌由来のＤＮＡの人工物しか存在しないことになるため、値“３０”を超える数の場合は、依然としてＨＬＢが存在しないことに留意すべきである。

以下の表（表１）は、ＰＣＲ分析を用いたＨＬＢの存在に関する実験結果の要約である：

界面活性剤（すなわち、抗菌物質＋界面活性剤群）を含む抗菌物質の投与を伴うレーザー照射が、樹木からＨＬＢを顕著に排除していることが表１から明確に示されている。実際に、抗菌物質＋界面活性剤群の実験結果において、レーザー照射された葉から最も遠い点から採取された“Ｂ”試料の結果から示されるように、ＨＬＢの治療は樹木内を通って進むと考えられる。“Ｂ”サンプルは、通常、“Ａ”サンプル中のレーザー照射された葉と同様の樹齢であり、かつ“Ｂ”サンプルは、より低い位置であり、かつ“Ａ”サンプルから反対側の枝に位置する。“Ａ”サンプルと“Ｂ”サンプルとの間の平均距離は約２５インチであり、当該距離は、樹木上の経路をたどる距離によって測定される。当該樹木の経路をたどる距離は、レーザー照射され、かつ治療された葉からスタートし、次に枝を下って、さらに幹を下がって、そして治療された葉が無い枝に向かって、最終的には葉に枝を下ろすまでの距離としている。抗菌剤のみの群は、「Ａ」試料中でＨＬＢの局所的な治療効果を示したが、「Ｂ」試料に示されているように、抗菌剤＋界面活性剤群と同様に治療効果が効果的に伝播されていなかった。最後に、コントロール群の実験結果から、レーザー照射だけの単独の治療はＨＬＢを減少させるのに有効でないことが示される。

いくつかの実施形態において、本発明の特定の実施形態を記載および請求するために使用される、成分の量、濃度、反応条件などの特性を表す数字は、場合によっては“約”という用語によって修飾されることに理解すべきである。したがって、いくつかの実施形態において、記載された詳細な説明および添付の特許請求の範囲に規定された数値パラメータは、特定の実施形態により得られることを求められる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。いくつかの実施形態において、前記数値パラメータは、記載された有効桁の数と、通常の四捨五入を適用する観点を考慮して解釈されるべきである。本発明のいくつかの実施形態の広い範囲を規定する数値範囲およびパラメータが、近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に規定された数値は、実施可能な限り正確に記載されるものである。本発明の実施形態における数値は、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を含んでもよい。

文脈上反対の意味として定義されていない限り、本明細書に記載された全ての範囲は、それらの端点を含むものとして解釈されるべきであり、オープンエンド範囲は、商業的に実用的な値のみを含むと解釈されるべきである。同様に、文脈上反対の意味として定義されていない限り、値の全列挙は中間値を含むものとして考慮されるべきである。

本明細書の記載および以下の特許請求の範囲を通して使用されるように、“ａ”、“ａｎ”、および“ｔｈｅ”の意味は、文脈上他に明確に定義されない限り、複数の意味を包含する。また、本明細書の記載で使用されているように、“内”の意味は、文脈上他に明確に定義されない限り、“内”および“上”を含む。

本明細書における値域の列挙は、当該値域の範囲内に入る各個独立の値ごとに言及する簡略な方法としての役割を単に果たしているだけにすぎない。本明細書中で他に定義されていない限り、個々の各値は、本明細書中に個別に列挙されているかのように明細書内に包含される。本明細書中に記載される全ての方法は、本明細書中で他に定義されていない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書の特定の実施形態に関して記載される、任意の例および全実施例、または例示的な用語（例えば、「など」）の使用は、単により明確に本発明を説明する意図であり、特に必要が無い限り、本発明の範囲に制限を設けるものではない。本明細書中のいかなる言葉も、本発明の実施に必須の任意の非請求の要素を示すものとして解釈されるべきではない。

本明細書に開示されている本発明に係る代替要素または実施形態のグループ分けは、限定として解釈されるべきではない。各グループ構成要素は、それぞれ個別に参照され、かつ要求されるだけでなく、本明細書中に記載されている、グループの他の構成要素または他の要素との任意の組み合わせで参照および要求される。利便性および／または特許性の理由から、あるグループにおける１以上の構成要素を含み、またはグループから削除することができる。そのような包含または削除が生じる場合、明細書は、改変されたグループを含むとみなされ、したがって、添付の特許請求の範囲で使用されるすべてのマーカッシュグループの記述を満たすものとみなされる。

本明細書中で使用される場合、および文脈が他に定義しない限り、用語“連結する”は、直接結合（互いに結合した２つの要素が互いに接触する）および間接結合（少なくとも１つの追加要素２つの要素の間に位置する）の両者を含むと解される。したがって、“〜に連結された”および“〜と連結した”という用語は、同義語として使用される。

本明細書の発明概念から逸脱することなく、既に説明した内容に加えて多くの変更が可能であることは、当業者には明らかである。したがって、本発明の対象は、添付の特許請求の範囲の精神を除いて制限されるものではない。さらに、明細書および特許請求の範囲の両方を解釈するにあたり、すべての用語は、文脈と一致する最も広い可能な方法で解釈されるべきである。特に、用語“含む”および“有する”は、要素、構成要素または工程を非排他的な方法で参照するものと解釈され、参照された要素、構成要素または工程が存在するか、他の要素、コンポーネント、または工程が明示的に参照されていないものとする。明細書の請求項が、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・およびＮのみからなる群から選択されたもののうち少なくとも１つを言及する場合、Ａ＋Ｎ、またはＢ＋Ｎなどではなく、前記群から選ばれる要素を１つだけ必要と解釈されるべきである。

Claims (20)

1. 感染部位を有する植物の治療方法であって、
   前記植物上における前記感染部位から遠位端である治療領域に対してレーザー光エネルギーを照射し、１００〜５００μｍの直径を有するくぼみを形成すること、
   抗菌物質を前記治療領域に投与し、前記感染部位に治療応答を誘発させること、ならびに
   前記感染部位はカンキツグリーニング病（「ＨＬＢ」）を含み、かつ前記治療応答はＨＬＢの症状を軽減することを含む、感染部位を有する植物の治療方法。
2. 前記感染部位は師部内に存在し、かつ前記治療領域は、１以上の葉、茎および樹皮の表面である、請求項１に記載の治療方法。
3. 前記くぼみは、葉上のクチクラの断裂である、請求項１に記載の治療方法。
4. 前記抗菌物質は、水３．７９リットルあたり、２００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの濃度を有するオキシテトラサイクリンを含む、請求項１に記載の治療方法。
5. 前記抗菌物質を適用することは、前記治療領域に、５９．１５ミリリットルの前記抗菌物質の投与を施すことを含む、請求項４に記載の治療方法。
6. 前記抗菌物質は、オキシテトラサイクリンを含む、請求項１に記載の治療方法。
7. 前記抗菌物質は、界面活性剤を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記レーザー光エネルギーは、１０乃至１００ワットの範囲の出力、１乃至３０００ｍｍ／ｓの間のジャンプ速度、１００乃至３０００ｍｍ／ｓの間のマーキング速度、２０乃至１００％の間のマーキング強度、および１５乃至２００００Ｈｚの間のパルス周波数を有するレーザーから生成される、請求項１に記載の方法。
9. 前記治療領域に前記レーザー光エネルギーを照射し、かつ前記治療領域に抗菌物質を投与した後に、前記治療領域にワックスを塗布して前記くぼみを封止することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 植物に沿って、（ｉ）レーザー光エネルギーを生成するよう構成されたレーザー光源および（ｉｉ）第１の物質を放射する物質アプリケータを輸送すること、
    前記レーザー光源及び物質アプリケ−タが輸送される間、第１の植物の第２の部位に前記レーザー光エネルギーを照射して、第１の破壊部を形成すること、および
    前記第１の物質を、前記第１の植物の前記第２の部位に投与し、前記レーザー光源及び物質アプリケ−タが輸送される間、前記第１の破壊部を経由して第１の部位に対して前記第１の物質の摂取を促進させることを備えた、植物に第１の物質を送達する方法。
11. 前記第１の物質は、抗菌剤、農薬、肥料、除草剤、殺生物剤および殺菌剤のうちいずれか１つを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１の物質は、水３．７９リットルあたり、２００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの濃度を有するオキシテトラサイクリンを含み、前記第１の物質を適用することは、前記第２の部位に、５９．１５ミリリットルの前記第１の物質の投与を施すことを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記第１の植物は、樹木、条播作物、潅木作物および観賞用植物のうちのいずれか１つを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 抗菌剤、農薬、肥料、除草剤、殺生物剤および殺菌剤のうちのいずれか１つを含む第２の物質を投与することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
15. 第１の位置から第２の位置の間に調節されるよう構成されるコントローラと連結される電子制御アーム、
    植物と前記電子制御アームとの間の距離を測定するよう構成されたセンサー、
    前記植物に接触してくぼみを形成するレーザービームを生成するよう構成された前記電子制御アームと連結されるレーザエミッタ、および
    前記距離の関数として前記アームを前記第１の位置から前記第２の位置に調整する前記コントローラ、を備えた物質送達システム。
16. （ｉ）前記電子制御アームに連結され、植物に物質を適用するよう構成される物質アプリケータ、および
    （ｉｉ）前記電子制御アームに連結され、植物にワックスを適用するよう構成されるワックスアプリケータ
    のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記物質は抗菌物質を含み、かつ前記物質アプリケータは、生物学的応答を誘発させる有効量の前記抗菌物質の少なくとも一部を前記くぼみに投与するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記レーザエミッタは、２００ｍｍ〜８００ｍｍの間の出力レンズ、１７．７８ｃｍ〜５８．４２ｃｍの間の焦点、および１０．１６ｃｍ〜３８．１ｃｍの間の焦点深度を有する、請求項１５に記載のシステム。
19. 前記距離は焦点であり、前記コントローラは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記アームを調整して前記アームと前記植物との間の距離を維持する、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記電子制御アームの垂直上方に配置された第２の電子制御アームをさらに備え、
    前記第２の電子制御アームは前記コントローラおよび第２のセンサーと連結され、前記第２のセンサーを介して測定される前記植物と前記第２の電子制御アームとの間の第２の距離の関数として前記第２の電子制御アームを前記コントローラにより第３の位置から第４の位置の間に調整される、請求項１５に記載のシステム。