Temesek Life Sciences Lab과 협력하여 싱가포르의 연구 회사 MIT (Research Company MIT)의 농업 정밀 (거리) 학제 간 연구 그룹 (IRG)의 장애 및 지속 가능한 기술 연구원 근처의 Masachusets Institute)와 Massachachits 근처), 살아있는 식물에서 철분 형태의 동시 감지 및 구별 가능한 나노 센서 인 근처.
철은 식물 건강, 광합성, 호흡 및 효소의 기능을 지원하는 데 중요합니다. 주로 두 가지 형태로 존재합니다. Fe (II)는 식물을 흡수하고 사용하기 위해 식물에 쉽게 접근 할 수있는 Fe (II)와 식물이 효과적으로 사용하기 전에 Fe (II)로 먼저 전환되어야합니다. 전통적인 측정 방법은 총 철분 만이며, 이러한 형태 사이에 차이가 부족합니다. Fe (II)와 Fe (III)의 구별은 철분 섭취의 효율성에 대한 통찰력을 허용하고, 결함 또는 독성을 진단하며 농업의 정확한 수정 전략을 가능하게하여 폐기물 및 환경 영향을 줄이고 동시에 작물 생산성을 향상시킵니다.
이 원래의 스마트 연구원의 나노 센서리티는 철분 섭취, 운송 및 Fe (II) 및 Fe (III)와 같은 다른 형태의 변화에 대한 실시간, 불안정한 모니터링을 가능하게합니다. 높은 공간 해상도는 허브 조직이나 세포 내 구획에서 정확한 철분 위치를 허용하여 식물 내에서 철분 수치의 미세한 변화를 허용합니다.
전통적인 발견 방법은 파괴적이거나 하나의 철 형태로 제한됩니다. 이 새로운 기술은 결함의 진단과 수정 전략의 최적화를 허용합니다. 철의 불충분하거나 과도한 섭취를 식별함으로써 식물의 건강을 개선하고 폐기물을 줄이며 농업 유지를 지원하기 위해 조정을 수행 할 수 있습니다. 나노이르는 시금치와 측면 차 요를 테스트했지만, 그는 불가지론 적이며, 유전자 변형없이 다양한 약초 종에 적용 할 수있게한다. 이 능력은 다양한 환경 환경에서 철 역학에 대한 이해를 향상시켜 식물의 건강과 영양소 제어에 대한 포괄적 인 통찰력을 제공합니다. 결과적으로, 식물의 기본 연구와 농업 응용 분야의 귀중한 도구 역할을하며 영양소의 정확한 제어를 지원하고 비료 폐기물을 줄이고 작물 건강 개선을위한 유용한 도구입니다.
“철은 식물의 성장과 발달에 중요하지만 식물에서의 수준의 감독은 도전이었습니다. 이 분류 센서는 실시간으로 높은 재생산 기록을 가진 살아있는 식물에서 Fe (II) 및 Fe (III) 모두 최초의 종류입니다. 이 기술을 통해 우리는 식물이 적절한 양의 철분을 얻고 농작물 건강 및 농업 지속 가능성을 향상 시키도록 할 수 있습니다. “ Duc Thinh Khong 박사는 거리의 연구 과학자이자 공동 드라이버 작가 작가라고 말했다.
“식물에서 철 사양을 비정상적으로 모니터링 할 수있게되면,이 센서는 식물 철의 신진 대사와 식물에 대한 다양한 철분의 영향을 이해하는 새로운 방법을 열어줍니다. 이러한 지식은 농작물 수확량을 향상시키기 위해 관리에 대한 적응 된 접근을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. TLL을 탐험하는 과학자이자 작품 저자의 공동 저자 인 Grace Tan 박사는 말했다.
최근 나노 편지로 출판 된 연구, 제목, “Fe (II) 및 Fe (III) 나노 센그것은 Smart Distap 및 MIT의 외국 실험실에서 발사 한 Corone (Cophmore) 단계의 분자 인식 플랫폼을 사용하여 식물의 Smart Distap Distapo Nanobiokica의 확립 된 전문 지식을 기반으로합니다. 새로운 나노이르에는 음으로 하전 된 형광 중합체에 감싸고 코른의 나선상 위상 구조를 형성하는 1 층 카본 나노 소지가 포함되어 있으며, 이는 Fe (II) 및 Fe (III)와 다르게 작동한다. 허브 조직에 도입하고 철과의 상호 작용을 한 후, 센서는 철 유형에 기초하여 다양한 NIR 형광 신호를 방출하여 철 운동의 실시간 및 화학적 변화를 추적 할 수 있습니다.
Cophmore 기술은 고도로 선택적 형광 답변의 개발에 사용되어 철 산화의 정밀도 검출을 허용했습니다. NIR 형광 SWNT는 조직의 우수한 감도, 선택성 및 투명성을 제공하는 동시에 장애를 최소화하여 기존 형광 센서보다 더 효과적입니다. 이 능력을 통해 연구자들은 NIR 기록을 사용하여 철 운동 및 실시간의 화학적 변화를 모니터링 할 수 있습니다.
“이 센서는 식물 대사, 영양소 수송 및 스트레스 반응을 연구하기위한 강력한 도구를 제공합니다. 비료의 최적화 된 사용을 지원하고, 환경 비용과 영향을 줄이며, 영양소, 식품 안전성 향상 및 지속 가능한 농업 관행에 기여합니다. “” TLL의 주요 주요 연구원 인 DISTAP의 최고 연구원 인 NUS 조교수, 조교수이자 작품의 저자와 대면하는 DiSuke Urano 교수는 말했다.
“이 센서 세트를 통해 식물에서 중요한 유형의 신호 전달에 접근 할 수 있으며 식물이 엽록소를 만드는 데 필요한 중요한 영양소에 접근 할 수 있습니다. 이 새로운 도구는 농민들이 영양분의 부족을 발견하는 데 도움이 될뿐만 아니라 식물의 특정 메시지에 접근 할 수 있습니다. 성장 환경에 대한 식물의 반응을 이해하는 능력을 확대하십시오. ” DISAP의 최고 연구원 인 Michael Foreign 교수는 MIT의 화학 공학 교수 인 Carbon P. Dubbs의 주요 연구원 이며이 책의 저자와 대면했다고 말했다.
농업 외에도이 나노르는 특히 인간과 동물의 철 대사, 철제 및 철 관련 질병에 대한 환경 감독, 식품 안전 및 건강 과학을 약속합니다. 미래의 연구는 철 항상성, 영양 신호 및 규칙적인 역학에 대한 식물의 기본 연구를 개선하기 위해이 나노 센서를 이용하는 데 중점을 둘 것입니다. 또한 수경 재배 및 토양을위한 자동화 된 영양 관리 시스템에 통합하고 다른 필수 미량 영양소를 감지하기위한 기능을 확장하기위한 노력도 진행 중입니다. 이러한 진보는 농업의 지속 가능성, 정밀성 및 효율성을 높이는 것을 목표로합니다.
이 연구는 Smart에 의해 수행되며 Research Excellence and Technology Company (Create) 캠퍼스 내 국립 연구 재단을 지원합니다.
원천:
연구 및 기술을위한 싱가포르 미트 얼라이언스 (스마트)
