ധരിക്കാവുന്ന സെൻസറുകൾ: സസ്യ പ്രതിഭാസത്തിനായുള്ള പുതിയ ഡാറ്റ ശേഖരണ ഉപകരണങ്ങൾ

വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആഗോള ഭക്ഷ്യ ആവശ്യകതയെ നേരിടാൻ, കാര്യക്ഷമമായ ഫിനോടൈപ്പിംഗിലൂടെ വിള വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജ് അധിഷ്ഠിത ഫിനോടൈപ്പിംഗ് സസ്യ പ്രജനനത്തിലും വിള പരിപാലനത്തിലും ഗണ്യമായ പുരോഗതി സാധ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ അതിന്റെ നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് സമീപനം കാരണം സ്ഥലപരമായ റെസല്യൂഷനിലും കൃത്യതയിലും പരിമിതികൾ നേരിടുന്നു.
സസ്യ ഫിനോടൈപ്പുകളെയും അവയുടെ പരിസ്ഥിതിയെയും സ്ഥലത്തുതന്നെ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് സമ്പർക്ക അളവുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ധരിക്കാവുന്ന സെൻസറുകൾ ഒരു വാഗ്ദാനമായ ബദൽ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. സസ്യവളർച്ചയിലും മൈക്രോക്ലൈമറ്റ് നിരീക്ഷണത്തിലും ആദ്യകാല പുരോഗതികൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, സസ്യ ഫിനോടൈപ്പിംഗിനായി ധരിക്കാവുന്ന സെൻസറുകളുടെ പൂർണ്ണ ശേഷി ഇപ്പോഴും ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.
2023 ജൂലൈയിൽ, പ്ലാന്റ് ഫിനോമിക്സ് "വെയറബിൾ സെൻസറുകൾ: പ്ലാന്റ് ഫിനോടൈപ്പിംഗിനുള്ള പുതിയ ഡാറ്റ ശേഖരണ ഉപകരണങ്ങൾ" എന്ന തലക്കെട്ടിൽ ഒരു അവലോകന ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. വെയറബിൾ സെൻസറുകളുടെ വിവിധ സസ്യ, പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള കഴിവ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുക, അവയുടെ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ, വൈവിധ്യം, കുറഞ്ഞ ആക്രമണാത്മകത എന്നിവ എടുത്തുകാണിക്കുക, നിലവിലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുകയും പരിഹാരങ്ങൾ നൽകുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഈ പ്രബന്ധത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗ് പോലുള്ള പരമ്പരാഗത നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് രീതികളുടെ പരിമിതികളെ മറികടന്ന്, സസ്യ ഫിനോടൈപ്പിംഗിൽ ഒരു വിപ്ലവകരമായ സമീപനം വെയറബിൾ സെൻസറുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. അവ ഉയർന്ന സ്പേഷ്യൽ റെസല്യൂഷൻ, വൈവിധ്യം, കുറഞ്ഞ ആക്രമണാത്മകത എന്നിവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് നീളം, ഇലയുടെ താപനില, ജലാംശം, ബയോപോട്ടൻഷ്യൽ, സമ്മർദ്ദ പ്രതികരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ സസ്യ ഫിനോടൈപ്പുകളെ അളക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
സ്ട്രെച്ചബിൾ സ്ട്രെയിൻ ഗേജുകൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ ഇലക്ട്രോഡ് സെൻസറുകൾ തുടങ്ങിയ നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സസ്യവളർച്ചയ്ക്കും രൂപഘടനയ്ക്കും അനുയോജ്യമാവുകയും തത്സമയ ഇൻ-സൈറ്റു നിരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, വെയറബിൾ സെൻസറുകൾ പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങളോട് സംവേദനക്ഷമത കുറവാണ്, മാത്രമല്ല കൂടുതൽ കൃത്യമായ ഡാറ്റ നൽകാൻ കഴിയും. ഇലയുടെ താപനിലയും ഈർപ്പവും നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, വിശ്വസനീയവും കൃത്യവുമായ അളവുകൾ നൽകുന്നതിന് വെയറബിൾ സെൻസറുകൾ വയർലെസ് കണക്റ്റിവിറ്റിയും നൂതന വസ്തുക്കളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ജൈവസാധ്യതകൾ അളക്കുന്നതിലും, സസ്യങ്ങളുടെ കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിലും, തുടർച്ചയായ നിരീക്ഷണം നൽകുന്നതിലും വഴക്കമുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകളുള്ള സെൻസറുകൾ പുരോഗതി നൽകുന്നു. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം, ഓസോൺ എക്സ്പോഷർ എന്നിവ പോലുള്ള രോഗത്തിന്റെയോ പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയോ ആദ്യകാല ലക്ഷണങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്ന സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സമ്മർദ്ദ പ്രതികരണങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നത് മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
വായുവിന്റെ താപനില, ഈർപ്പം, വെളിച്ചം, കീടനാശിനികളുടെ സാന്നിധ്യം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിലും ധരിക്കാവുന്ന സെൻസറുകൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. ഭാരം കുറഞ്ഞതും വലിച്ചുനീട്ടാവുന്നതുമായ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിലെ മൾട്ടിമോഡൽ സെൻസറുകൾ സസ്യവളർച്ചയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മ പരിസ്ഥിതികളെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് നിർണായകമായ തത്സമയ ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുന്നു.
വെയറബിൾ സെൻസറുകൾ സസ്യ ഫിനോടൈപ്പിംഗിന് വലിയ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, സസ്യവളർച്ചയിലെ ഇടപെടൽ, ദുർബലമായ ബൈൻഡിംഗ് ഇന്റർഫേസുകൾ, പരിമിതമായ സിഗ്നൽ തരങ്ങൾ, ചെറിയ മോണിറ്ററിംഗ് കവറേജ് തുടങ്ങിയ വെല്ലുവിളികളും അവ നേരിടുന്നു. പരിഹാരങ്ങളിൽ ഭാരം കുറഞ്ഞതും മൃദുവായതും വലിച്ചുനീട്ടാവുന്നതും സുതാര്യവുമായ മെറ്റീരിയലുകൾ, നൂതന ബോണ്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ, ഒന്നിലധികം അളവെടുപ്പ് മോഡുകളുടെ സംയോജനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
വെയറബിൾ സെൻസർ സാങ്കേതികവിദ്യ പുരോഗമിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സസ്യ ഫിനോടൈപ്പിംഗ് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഇത് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് സസ്യ-പരിസ്ഥിതി ഇടപെടലുകളെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ ഉൾക്കാഴ്ച നൽകുന്നു.