مهندسین دانشگاه «MIT»، با استفاده از حسگرهای مبتنی بر نانولوله‌های کربنی، فناوری جدید ارائه نموده‌اند که امکان رصد و کنترل نحوه پاسخگویی گیاهان به استرس‌هایی نظیر آسیب‌های نوری، عفونت و ضربه را فراهم می‌سازد. حسگرهای مذکور، درون برگ‌های گیاهان قرار گرفته و داده‌های خود را مبتنی بر ارتباطات داخلی در گیاهان، آماده می‌سازند.

گیاهان، از پراکسید هیدروژن برای برقراری ارتباط داخل برگ‌های خود استفاده می‌کنند. سیگنال‌های ناشی از این کار، سلول‌های برگ را تحریک نموده تا ترکیبات لازم را برای ترمیم آسیب‌ها و یا دفع حشرات ایجاد نماید. نوآوری کلیدی حسگرهای نانویی دانشگاه «MIT» هم، بر همین موضوع استوار شده است. در این فناوری، به منظور ایجاد تمایز بین انواع مختلف استرس تحمل شده از سوی گیاه و رصد آن‌ها در بین گونه‌های مختلف گیاهی، حسگرهای طراحی شده، از سیگنال‌های پراکسید هیدروژن استفاده می‌کنند. مایکل استرانو (Michael Strano)، استاد مهندسی شیمی دانشگاه «MIT»، در این خصوص می‌گوید: «گیاهان یک شبکه ارتباطی داخلی بسیار پیچیده دارند که برای نخستین بار، می‌توانیم آن را مشاهده کنیم. این مسئله، بدین معنی است که در زمان واقعی، می‌توانیم یک پاسخ از سوی گیاهی زنده را رصد نموده و نوع خاصی از استرس را که گیاه تجربه نموده است، دریابیم».

این نوع حسگرها، می‌توانند برای بررسی نحوه پاسخگویی گیاهان به انواع مختلف استرس، مورد استفاده قرار گیرند که به‌طور بالقوه، به کشاورزان کمک می‌کند تا استراتژی‌های جدیدی را برای بهبود عملکرد محصول ایجاد نمایند. محققین، حسگر ابداعی خود را بر روی هشت گونه گیاهی مختلف، از جمله اسفناج و توت‌فرنگی آزموده‌اند و معتقدند که این فناوری، می‌تواند در بسیاری موارد دیگر هم اثرگذاری لازم را داشته باشد.

گفتنی است که طی چند سال گذشته، استرانو در حال بررسی پتانسیل‌های مهندسی گیاهان نانو بیونیک است (گیاهان حاوی نانو مواد با کارکردهای جدیدی نظیر انتشار نور و تشخیص کمبود آب) و حسگر نانویی جدید هم، در همین راستا توسعه یافته است. ایده اولیه این حسگرها، سه سال پیش و مبتنی بر تشخیص مولکول‌های مختلف، از جمله پراکسید هیدروژن، توسط حسگرهای «CNT» شکل گرفت. در ادامه، استرانو تلاش نمود تا به نحوی، حسگرها را در برگ گیاهان ادغام نماید. در آن زمان، تحقیقات نشان می‌داد که گیاهان، احتمالاً از پراکسید هیدروژن به‌عنوان یک ابزار سیگنال‌دهی استفاده نموده که با ساخت حسگر و تعبیه آن در برگ گیاه، این موضوع اثبات شده است.

لازم به ذکر است که قابلیت استفاده از فناوری جدید در گونه‌های مختلف گیاهی و دقت بالای نتایج، پنجره جدیدی به روی دانشمندان و متخصصین صنعت کشاورزی باز نموده تا انواع آسیب‌های مکانیکی، عفونت، گرما و آسیب‌های نوری در گیاهان مختلف را بررسی نموده و نحوه واکنش گیاهان به آن‌ها را مشاهده نمایند.    

مرجع: «Nanowerk»