Вчені університету Північної Кароліни розробили портативний пристрій, який дозволяє фермерам виявляти хвороби рослин шляхом відбору проб летких органічних сполук (ЛОС), що виділяються через листя.
Американські вчені створили пристрій, який можна підключити до смартфона та використовувати його для швидкого проведення вимірювань ЛОС. Технологія допомагає фермерам швидше визначити хвороби та обмежити поширення хвороби.
Кожна рослина виділяє ЛОС під час “дихання” та змінює його тип і концентрацію навіть на першому етапі захворювання. Оскільки кожна хвороба має свій власний статус летких органічних сполук, вимірявши його можна виявити хвору рослини і одразу встановити діагноз.
.jpg)
Портативний пристрій
Як працює технологія?
Якщо у фермера виникають підозри щодо захворювання культури, він може взяти листок цієї рослини. Потім помістити його у пробірку та закрити щонайменше на 15 хвилин, щоб максимально накопичити ЛОС, після чого ковпачок потрібно зняти. Далі фермеру необхідно взяти вузьку пластикову трубку з ЛОС, щоб закачати повітря у пристрій “зчитування”. Потім цей пристрій підключають до смартфона для отримання результату.
Повітря закачується в камеру зчитувача, що містить паперову смужку. У папір вміщують необхідну кількість хімічних реагентів, які при контакті із певною хімічною групою змінюють колір. Оцінюючи отримані кольорові малюнки на смужці, дослідники можуть визначити природу будь-якого захворювання, яке впливає на дозрівання рослин.
Паперові смужки
Щоб ця технологія спрацювала, вченим довелося розробити реагенти, які можна було б вбудувати в паперові смужки. Більшість реагентів були стандарними органічними фарбниками, однак інша половина реагентів — наночастинки золота, які реагували на певні хімічні групи. Ці наночастинки дозволяють точно визначати різні типи ЛОС.
Також читайте: Найкращі мобільні додатки для діагностики хвороб рослин
Тестування портативного пристрою на листках помідорів: чи виправдала себе технологія?
Вчені спроектувати зчитувальний пристрій, який під час тестування міг виявити та класифікувати 10 ЛОС рослин. Вони також виявили патоген фітофторозу, відрізнивши його від двох інших грибкових збудників, які викликають подібні симптоми на листках томата. Вчені змогли виявити збудник фітофторозу у помідорів з точністю до 95%.
Вони довели, що технологія працює. У майбутньому вчені планують:
- автоматизувати аналіз шаблонів за допомогою програмного забезпечення, щоб полегшити аграріям виявлення захворювання;
- розробити індивідуальні читабельні смужки, призначені для вимірювання ЛОС, для інших хвороб культур.
Джерело: phys.org
