麻省理工學(xué)院的工程師開發(fā)了一種新方法來跟蹤植物如何應(yīng)對傷害、感染和光損傷等壓力源。使用由碳納米管制成的傳感器跟蹤受傷情況。小型傳感器可以嵌入植物葉子中，在那里它們可以報告過氧化氫信號波。

研究人員說，植物使用過氧化氫在葉子內(nèi)進行交流，發(fā)出求救信號，刺激葉細(xì)胞產(chǎn)生化合物，修復(fù)損傷或擊退昆蟲等捕食者。MIT 傳感器可以使用過氧化氫信號來區(qū)分不同類型的壓力以及不同種類的植物。

工程師們表示，該傳感器有可能用于研究植物如何應(yīng)對不同類型的壓力，并幫助農(nóng)業(yè)科學(xué)家制定提高作物產(chǎn)量的新策略。到目前為止，研究人員已經(jīng)使用八種不同的植物物種證明了他們的方法。在測試中，科學(xué)家們使用了菠菜、草莓植物和芝麻菜等。

該團隊認(rèn)為該傳感器可以在其他植物物種中發(fā)揮作用。該團隊使用一種稱為脂質(zhì)交換包膜滲透的方法將傳感器整合到植物葉子中。在嘗試學(xué)習(xí)將傳感器嵌入植物葉子中時，其中一位科學(xué)家不小心損壞了植物，并能夠目睹過氧化氫在傷口部位釋放。

該團隊表示，當(dāng)植物細(xì)胞釋放過氧化氫時，相鄰細(xì)胞內(nèi)會觸發(fā)鈣釋放，以刺激這些細(xì)胞釋放更多的過氧化氫。大量過氧化氫刺激植物細(xì)胞產(chǎn)生稱為次級代謝物的分子，以幫助修復(fù)損傷。一些植物還分泌其他次生代謝物來抵御捕食者。該技術(shù)的應(yīng)用包括篩選不同植物物種的抗機械損傷能力或植物物種對病原體的反應(yīng)。