Kiyiladigan sensorlar: o'simliklar fenotipini aniqlash uchun yangi ma'lumotlarni to'plash vositalari

Global oziq-ovqatga bo'lgan talabning ortib borishiga qarshi turish uchun samarali fenotiplash orqali hosildorlikni oshirish zarurati mavjud. Optik tasvirga asoslangan fenotiplash o'simliklarni ko'paytirish va ekinlarni boshqarishda sezilarli yutuqlarga erishishga imkon berdi, ammo kontaktsiz yondashuvi tufayli fazoviy aniqlik va aniqlikda cheklovlarga duch kelmoqda.
Kontakt o'lchovlaridan foydalangan holda taqiladigan sensorlar o'simlik fenotiplari va ularning atrof-muhitini joyida monitoring qilish uchun istiqbolli alternativa taklif etadi. O'simliklar o'sishi va mikroiqlim monitoringidagi dastlabki yutuqlarga qaramay, o'simliklar fenotiplarini aniqlash uchun taqiladigan sensorlarning to'liq salohiyati hali ham deyarli foydalanilmagan.
2023-yil iyul oyida Plant Phenomics jurnalida “Kiyiladigan sensorlar: oʻsimliklar fenotipini aniqlash uchun yangi maʼlumotlarni toʻplash vositalari” nomli sharh maqolasi chop etildi. Ushbu maqolaning maqsadi kiyiladigan sensorlarning turli oʻsimlik va atrof-muhit omillarini kuzatish qobiliyatini oʻrganish, ularning yuqori aniqligi, koʻp qirraliligi va minimal invazivligini taʼkidlash, shu bilan birga mavjud muammolarni hal qilish va yechimlarni taqdim etishdir.
Kiyiladigan sensorlar o'simliklar fenotipini aniqlashda inqilobiy yondashuvni taklif etadi, optik tasvirlash kabi an'anaviy kontaktsiz usullarning cheklovlarini bartaraf etadi. Ular yuqori fazoviy aniqlik, ko'p qirralilik va minimal invazivlikni ta'minlaydi, bu esa cho'zilish, barg harorati, gidratatsiya, biopotensial va stressga javoblar kabi turli o'simlik fenotiplarini o'lchash imkonini beradi.
Cho'ziladigan kuchlanish o'lchagichlari va moslashuvchan elektrod sensorlari kabi innovatsion texnologiyalar o'simliklarning o'sishi va morfologiyasiga moslashadi, bu esa real vaqt rejimida joyida monitoringni osonlashtiradi.
Optik tasvirlardan farqli o'laroq, kiyiladigan sensorlar atrof-muhit omillariga kamroq sezgir va aniqroq ma'lumotlarni taqdim eta oladi. Barg harorati va namligini kuzatishda kiyiladigan sensorlar ishonchli va aniq o'lchovlarni ta'minlash uchun simsiz ulanish va ilg'or materiallardan foydalanadi.
Moslashuvchan elektrodlarga ega sensorlar biopotentsiallarni o'lchashda, o'simliklarning shikastlanishini minimallashtirishda va uzluksiz monitoringni ta'minlashda yutuqlarga erishadi. Stressga javoblarni aniqlashni kasallikning dastlabki belgilari yoki atrof-muhit stressini, masalan, ultrabinafsha nurlanishi va ozon ta'siriga duchor bo'lishni kuzatuvchi sensorlardan foydalanish orqali yaxshilash mumkin.
Kiyiladigan sensorlar atrof-muhit monitoringida ham yaxshi natijalarga erishadi, havo harorati, namlik, yorug'lik va pestitsidlarning mavjudligi kabi omillarni baholaydi. Yengil, cho'ziluvchan platformalardagi multimodal sensorlar o'simliklarning o'sishiga ta'sir qiluvchi mikro muhitlarni tushunish uchun muhim bo'lgan real vaqt rejimida ma'lumotlarni to'playdi.
Kiyiladigan sensorlar o'simliklar fenotipini aniqlashda katta istiqbolga ega bo'lsa-da, ular o'simliklarning o'sishiga xalaqit berish, zaif bog'lanish interfeyslari, cheklangan signal turlari va kichik monitoring qamrovi kabi muammolarga ham duch kelishadi. Yechimlar yengil, yumshoq, cho'ziluvchan va shaffof materiallarni, shuningdek, ilg'or bog'lash texnologiyalarini va bir nechta o'lchov rejimlarini integratsiyalashni o'z ichiga oladi.
Kiyiladigan sensor texnologiyasi rivojlanishda davom etar ekan, u o'simliklar fenotipini tezlashtirishda muhim rol o'ynashi va o'simlik-muhit o'zaro ta'sirini yaxshiroq tushunish imkonini berishi kutilmoqda.