纳米传感器报告的植物伤害波形分析

在活植物中使用纳米传感器可以实时检测内部反应性氧种（例如，过氧化氢）对环境压力的信号反应。过氧化氢（H2O2）的时间依赖性脉冲构成了信号波形；然而，提取和定量分析这些波形的标准化方法仍然难以实现。在这里，我们首次开发了一个无参考框架，能够直接从活跃的纳米传感器中提取植物中应激引起的H2O2波形。我们展示了在不同实验配置下提取的3周龄菠菜的波形，包括2D近红外成像和1D光谱分析，是相同的。使用这一标准化方法，我们系统地验证了基于H2O2反应扩散传输的分析波形模型，利用大量波形数据集提取波速和传播速率常数。生成了波速-速率常数图，以进行比较研究。结果表明，纳米传感器能够识别与特定植物压力源相关的不同波形，利用所提出的框架，提供了新的诊断工具的机会。