نانوحسگری برای تشخیص کم آبی در گیاهان فراوری شد

به گزارش دوست بلاگ، محققان با استفاده از هیدروژل، نوعی حسگر ساختند که می تواند رفتار گیاه را در کم آبی آنالیز نموده و اطلاعات ارزشمندی درباره رفتار برگ و گیاه ارائه کند.

نانوحسگری برای تشخیص کم آبی در گیاهان فراوری شد

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، تنظیم اندازه آب موجود در برگ ها برای سلامتی گیاه مهم و حیاتی است و بر رشد و عملکرد گیاه، حساسیت در برابر بیماری و مقاومت به خشکی تأثیر می گذارد. به تازگی محققان دانشگاه کرنل با استفاده از حسگر های نانو مقیاس و فیبر نوری، فناوری نوی ارائه کردند که با استفاده از آن می توان شرایط آب در داخل برگ را اندازه گیری کرد، جایی که آب گیاهان به طور فعالانه مدیریت می گردد.

این دستاورد محققان دانشگاه کرنل یک ابزار تحقیقاتی کم تهاجمی را برای پژوهشگران فراهم می نماید تا درک بهتری درباره زیست شناسی اساسی به دست آورند و دریچه ای را برای پرورش محصولات مقاوم در برابر خشکسالی باز می نماید. این فناوری می تواند در آینده به اسم ابزار زراعی برای اندازه گیری شرایط آب در محصولات کشاورزی در زمان واقعی به کار گرفته گردد.

آبراهام استروک، استاد دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولر اسمیت می گوید: یکی از اهداف این پروژه داشتن ابزاری است که به شما اجازه می دهد زیست شناسی داخل گیاه به گونه ای در دنیای بیرون ارائه گردد که بتوان آن را به تصویر کشید و دیجیتالی کرد.

پیوش جین، دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک و از محققان این پروژه می گوید: روش های فعلی برای اندازه گیری آب، احتیاج به نمونه برداری مخرب از برگ ها یا ایجاد اختلال در عملکرد برگ ها دارد. این روش نو ما امکان اندازه گیری باحداقل اختلال مکانی و زمانی را در برگ گیاهان سالم فراهم می نماید.

در خارج از بافت های انتقال دهنده برگ، به نام آوند (رگ ها)، یک منطقه داخلی به نام مزوفیل واقع شده است، جایی که بیشتر فتوسنتز گیاه و تنش آبی در آن اتفاق می افتد. زیست شناسان گمان می نمایند که سیگنال هایی از اینجا به بقیه گیاه برای مدیریت آب ارسال می گردد. بعلاوه، در سطح برگ ها و ساقه ها، منافذی به نام روزنه باز و بسته می شوند تا اندازه تبادل گازها، بیشتر، بخار آب و دی اکسید کربن را کنترل نمایند. این فناوری نو در این منطقه میکروسکوپی کار می نماید.

استروک می گوید: ما هم اکنون آب را در بخش های داخلی و مهم گیاه حس می کنیم. ما نشان داده ایم که با دریافت چنین اندازه گیری موضعی، می توانیم پویایی آب موجود در بافت ها را آنالیز کنیم. این روش شامل تزریق نانوذره تشکیل شده از یک هیدروژل مصنوعی نرم به نام AquaDust برای اندازه گیری آب داخل یک برگ است.

هیدروژل که فضا های بین سلول های موجود در مزوفیل را اشغال می نماید، براساس در دسترس بودن آب در برگ، جذب آب، متورم شده و یا جمع می گردد. AquaDust حاوی رنگ هایی است که به آن ها اجازه می دهد تا در طول موج های مختلف بسته به اندازه نزدیک بودن مولکول های رنگ به یکدیگر، تابش فلورسنت داشته باشند.

در این مطالعه، محققان AquaDust را در چند نقطه مختلف و در امتداد برگ های ذرت به طول چند متر تزریق کردند و سپس اندازه گرادیان آب را هم در طول برگ ها و هم به وسیله مزوفیل اندازه گیری کردند. این اندازه گیری ها به آن ها اجازه می دهد تا مدلی از پاسخ بافتی به تنش آبی ایجاد نموده و پویایی مشاهده شده در مزرعه را به طور دقیق پیش بینی نمایند.

منبع: خبرگزاری دانشجو
انتشار: 24 تیر 1400 بروزرسانی: 24 تیر 1400 گردآورنده: dostblog.ir شناسه مطلب: 10510

به "نانوحسگری برای تشخیص کم آبی در گیاهان فراوری شد" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "نانوحسگری برای تشخیص کم آبی در گیاهان فراوری شد"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید