Nanosenzor na snímanie stresu rastlín
- 251
Inžinieri z MIT používajú senzory vyrobené z uhlíkových nanorúrok na podrobné monitorovanie reakcií rastlín na stres.
Inžinieri z MIT vyvinuli metódu na monitorovanie reakcií rastlín na stresy, ako sú poranenia, infekcie a poškodenie svetlom, pomocou senzorov vyrobených z uhlíkových nanorúrok. Tieto senzory môžu byť zabudované v listoch rastliny, kde hlásia signalizačné vlny peroxidu vodíka.
Senzory rozlišujú medzi rôznymi typmi stresu
Rastliny používajú peroxid vodíka na komunikáciu v listoch, čím vysielajú núdzový signál, ktorý stimuluje bunky listov k produkcii zlúčenín, ktoré im pomáhajú opraviť poškodenia alebo sa chrániť pred predátormi, ako je napríklad hmyz. Nové senzory dokážu pomocou týchto signálov peroxidu vodíka rozlíšiť rôzne typy stresu a rôzne druhy rastlín.
„Rastliny majú veľmi sofistikovanú formu vnútornej komunikácie, ktorú môžeme pozorovať po prvýkrát. To znamená, že môžeme v reálnom čase sledovať reakciu živej rastliny a informovať o type stresu, ktorý prežíva,“ povedal Michael Strano, profesor chemického inžinierstva Carbon P. Dubbs z Massachusettského technologického inštitútu (MIT).
Nové stratégie na zlepšenie výnosov plodín
Tento typ senzora by sa mohol použiť na štúdium reakcií rastlín na rôzne stresy, čo by mohlo pomôcť poľnohospodárskym vedcom vyvinúť nové stratégie na zlepšenie výnosov plodín. Výskumníci demonštrovali svoj prístup na ôsmich rôznych druhoch rastlín a veria, že by mohol fungovať na mnohých ďalších.
Výskumníci vyskúšali jahody, špenát, šalát, chren a šťaveľ a zistili, že rôzne druhy vytvárajú rôzne priebehy – rozlišovací tvar vzniká mapovaním koncentrácie peroxidu vodíka v čase. Predpokladajú, že reakcia každej rastliny závisí od jej schopnosti čeliť poškodeniu. Ukazuje sa, že každý druh reaguje na rôzne typy stresu, vrátane mechanického poškodenia, infekcie a poškodenia teplom alebo svetlom, inak.
„Tento priebeh obsahuje veľa informácií o každom druhu a ešte zaujímavejšie je, že v tomto priebehu je zakódovaný typ stresu špecifický pre konkrétnu rastlinu,“ hovorí Strano. „Môžeme sa pozrieť na reakciu, ktorú rastlina zažíva v takmer akomkoľvek novom prostredí v reálnom čase.“
Chemickí inžinieri z MIT navrhli senzor, ktorý sa dá zabudovať do listov rastlín a meria hladinu peroxidu vodíka, ktorá naznačuje, že došlo k poškodeniu. Tento signál by mohol byť odoslaný do blízkeho smartfónu.
Formát:
