实时挑战
用于稳定植物电生理学研究的耐用型电极
"在植物全生命周期内进行持续的电生理监测,对于捕捉应激反应的动态过程至关重要。目前,某些作物在旺盛生长期出现的电极不稳定性,导致我们的认知存在关键盲区。”
Jurrian Friedrich, 先正达植保研究生物学,植物科学家
项目背景
先正达正在寻求新型电极技术和应用方法,以克服当前某些作物在生长过程中电极稳定性下降的难题。这一问题主要由特定单子叶植物在生长期间(间隙生长)植物组织内层与外层之间生长速度不一致所引起。
因此,先正达的科学家正在寻找稳健的电极方案和/或改进的固定/应用系统,这些方案和系统能够在不影响信号保真度或造成持续性组织损伤的情况下,长时间保持稳定的记录。
适用的创新方案可包括电极材料与外形设计的改进;微尺度电极设计、可穿戴/纹身概念,或其他能实现长期电极固定的方案。主要关注点在于电极及接口的创新,而非包含新数据平台/分析工具的完整解决方案。
植物电生理学(EPE)依赖于基于电极的植物电位记录,以追踪植物对环境变化的生理反应。然而,由于某些单子叶植物存在间隙生长(即茎部外层组织片段之间快速伸长),电极会随时间推移失去稳定的定位和持续的组织接触,从而导致信号退化及信号丢失。
先正达希望与各行业的供应商、研究人员、高校及研发合作伙伴开展合作。
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我们期待的方案
- 降低电极脱落风险,以确保在活跃生长的作物中保持至少 2 个月的稳定、高分辨率(1 秒采样率)电信号采集。
- 展示概念验证或验证数据(在植物领域或可迁移的电生理学领域)。
- 适用于实时监测
- 可部署于温室和/或田间环境(例如:能适应天气变化、水分、植物体液等)。
- 优先考虑兼容标准连接器(如音频插孔)的有线解决方案。
- 包含实际部署概念(安装简便、可重复放置、兼容大田规模试验)。
- 使电极保持靠近生理电信号源(高保真/最小衰减)。
- 在保持高信号分辨率的前提下,提供更轻/更薄的电极、微针、带导电凝胶的表面电极、植物纹身等选项。
- 具备可扩展性和可制造性(处于后期原型阶段或接近可部署状态的电极制造)。