Gli esperti del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno utilizzato un approccio nanobionico per progettare sensori in grado di monitorare la salute delle piante in tempo reale. I sensori miglioreranno in definitiva i raccolti, fornendo preziose informazioni su come le piante rispondono a vari tipi di stress.
I sensori sono progettati per rilevare il disagio delle piante intercettando i segnali di perossido di idrogeno che le piante usano per comunicare.
Una volta incorporato nelle foglie di una pianta, il nanosensore interpreta i segnali del perossido di idrogeno per determinare la fonte specifica di stress della pianta, come infezioni, lesioni o danni da calore. I dati possono essere monitorati da remoto da uno smartphone o un computer.
Queste intuizioni in tempo reale potrebbero rendere più semplice che mai massimizzare i raccolti.
“Le piante hanno una forma molto sofisticata di comunicazione interna, che ora possiamo osservare per la prima volta. Ciò significa che in tempo reale possiamo vedere la risposta di una pianta vivente, comunicando il tipo specifico di stress che sta vivendo ”, ha affermato il professor Michael Strano, autore senior dello studio.
Tecnologia per screening di agenti patogeni o stress delle piante
La tecnologia avrà una gamma di applicazioni benefiche, come lo screening di diverse specie di piante per valutare la loro risposta ai patogeni o la loro capacità di resistere ai danni di vari fattori di stress. Il sistema può anche essere usato per studiare se le piante sono compatibili con il loro ambiente di coltivazione.
“Le piante che crescono ad alta densità sono inclini a evitare l’ombra, dove dirottano le risorse per crescere più alte, invece di investire energia nella produzione di colture, riducendo la resa complessiva delle colture”, ha spiegato il professor Strano.
“Il nostro sensore ci consente di intercettare quel segnale di stress e di capire esattamente le condizioni e il meccanismo che stanno accadendo a monte e a valle nella pianta che provoca l’eliminazione dell’ombra, portando così a colture più piene.”
La nuova tecnologia può essere applicata a qualsiasi impianto. I ricercatori hanno già dimostrato l’accuratezza del loro sistema nel confrontare otto diverse specie di piante tra cui spinaci, fragole e rucola.
Per integrare i sensori nelle foglie delle piante, il team di ricerca ha usato una tecnica chiamata penetrazione dell’inviluppo di scambio lipidico (LEEP), un metodo che era stato precedentemente sviluppato nel laboratorio del professor Strano.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Plants .
