MIT-Nanosensor sagt einem Smartphone, wenn Pflanzen gestresst sind

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MIT-Nanosensor sagt einem Smartphone, wenn Pflanzen gestresst sindIngenieure am MIT haben eine neue Methode entwickelt, um zu verfolgen, wie Pflanzen auf Stressoren wie Verletzungen, Infektionen und Lichtschäden reagieren.

Die Verletzungen werden mit Sensoren aus Kohlenstoff-Nanoröhren verfolgt.

Die kleinen Sensoren können in Pflanzenblätter eingebettet werden, wo sie über Wasserstoffperoxid-Signalwellen berichten können.Die Forscher sagen, dass Pflanzen Wasserstoffperoxid verwenden, um innerhalb ihrer Blätter zu kommunizieren und ein Notsignal auszusenden, das die Blattzellen zur Produktion von Verbindungen anregt, die Schäden reparieren oder Raubtiere wie Insekten abwehren.

Die MIT-Sensoren können das Wasserstoffperoxid-Signal nutzen, um zwischen verschiedenen Arten von Stress sowie zwischen verschiedenen Pflanzenarten zu unterscheiden.Die Ingenieure sagen, dass der Sensor das Potenzial hat, um zu untersuchen, wie Pflanzen auf verschiedene Arten von Stress reagieren, und um Agrarwissenschaftlern zu helfen, neue Strategien zur Verbesserung der Ernteerträge zu entwickeln.

Bislang haben die Forscher ihren Ansatz an acht verschiedenen Pflanzenarten demonstriert.

Bei den Tests verwendeten die Wissenschaftler unter anderem Spinat, Erdbeerpflanzen und Rucola.Das Team glaubt, dass der Sensor bei weiteren Pflanzenarten funktionieren könnte.

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Das Team verwendete eine Methode, die als Penetration der Lipidaustauschhülle bezeichnet wird, um die Sensoren in die Pflanzenblätter einzubauen.

Bei dem Versuch zu lernen, die Sensoren in die Pflanzenblätter einzubetten, beschädigte einer der Wissenschaftler versehentlich die Pflanze und konnte miterleben, wie das Wasserstoffperoxid an der Wundstelle freigesetzt wurde.Das Team sagt, dass, wenn die Pflanzenzelle Wasserstoffperoxid freisetzt, eine Kalziumfreisetzung innerhalb benachbarter Zellen ausgelöst wird, um diese Zellen zu stimulieren, mehr Wasserstoffperoxid freizusetzen.

Die Flut von Wasserstoffperoxid stimuliert Pflanzenzellen zur Produktion von Molekülen, die als Sekundärmetabolite bezeichnet werden, um bei der Reparatur der Schäden zu helfen.

Einige Pflanzen scheiden auch andere sekundäre Metaboliten aus, um Raubtiere abzuwehren.

Zu den Bewerbungen für die Technik gehört die Untersuchung verschiedener Pflanzenarten auf ihre Fähigkeit, mechanischen Beschädigungen zu widerstehen, oder darauf, wie Pflanzenarten auf….

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