Kao odgovor na sve veću globalnu potražnju za hranom, poboljšanje prinosa kroz efikasnu fenotipizaciju je imperativ. Fenotipizacija zasnovana na optičkim slikama značajno je napredovala u oplemenjivanju biljaka i upravljanju usevima, ali ipak nailazi na ograničenja u prostornoj rezoluciji i tačnosti zbog svog beskontaktnog pristupa.
Nosivi senzori, koji koriste merenje kontakta, predstavljaju obećavajuću alternativu za in-situ praćenje fenotipova biljaka i njihove okoline. Uprkos ranim dostignućima u praćenju rasta biljaka i mikroklime, kompletan potencijal nosivih senzora u fenotipizaciji biljaka ostaje uglavnom neistražen.
U julu 2023, Plant Phenomics je objavio pregledni članak pod naslovom „Nosivi senzor: Alat za prikupljanje podataka u razvoju za fenotipizaciju biljaka“. Ovaj rad ima za cilj da istraži mogućnosti nosivih senzora u praćenju različitih faktora postrojenja i životne sredine, naglašavajući njihovu visoku rezoluciju, multifunkcionalnost i minimalnu invazivnost, dok se bave postojećim izazovima i predlažu rešenja.
Nosivi senzori nude transformativni pristup u fenotipizaciji biljaka, prevazilazeći ograničenja tradicionalnih beskontaktnih metoda poput optičkog snimanja. Oni pružaju visoku prostornu rezoluciju, multifunkcionalnost i minimalnu invazivnost, omogućavajući merenje različitih biljnih fenotipova kao što su elongacija, temperatura lista, hidratacija, bioelektrični potencijal i odgovor na stres.
Inovacije kao što su rastezljivi senzori naprezanja i senzori fleksibilnih elektroda prilagođavaju se rastu i morfologiji biljaka, olakšavajući praćenje na licu mesta u realnom vremenu.
Za razliku od optičkog snimanja, nosivi senzori su manje podložni faktorima okoline, dajući preciznije podatke. U praćenju temperature i hidratacije listova, nosivi senzori koriste bežičnu komunikaciju i napredne materijale za robusna i precizna merenja.
Merenje bioelektričnog potencijala je napredovalo sa senzorima fleksibilnih elektroda koji minimiziraju oštećenja biljaka i omogućavaju kontinuirano praćenje. Detekcija odgovora na stres je poboljšana pomoću senzora koji prate rane znake bolesti ili stresa okoline kao što su UV zračenje i izlaganje ozonu.
Nosivi senzori su takođe odlični u nadgledanju životne sredine, procenjujući faktore kao što su temperatura vazduha, vlaga, svetlost i prisustvo pesticida. Multimodalni senzori na laganim, rastezljivim platformama prikupljaju podatke u realnom vremenu, što je ključno za razumevanje mikrookruženja koje utiče na rast biljaka.
Iako nosivi senzori obećavaju mnogo u fenotipizaciji biljaka, oni se susreću sa izazovima kao što su smetnje u rastu biljaka, slabi interfejsi vezivanja, ograničeni tipovi signala i mala pokrivenost praćenja. Predložena su rešenja kao što su lagani, mekani, rastezljivi i providni materijali, zajedno sa naprednim tehnologijama vezivanja i integracijom različitih modaliteta senzora.
Kako tehnologija nosivih senzora nastavlja da se razvija, očekuje se da će igrati ključnu ulogu u ubrzavanju fenotipizacije biljaka, pružajući dublji uvid u interakcije biljke i životne sredine.
