使用明胶甲基丙烯酸酯实现植物器官电监测的可嵌入箭头

《Device》：Embeddable arrows for electrical monitoring of plant organs using gelatin methacryloyl

智能农业中电子植物箭（EPA）通过GelMA材料实现微创监测，减少组织损伤，适用于种子、果实、茎等器官，支持长期健康监测和精准农业。

　　

全局视角

随着智能农业对农作物生产需求的增加，实时监测作物健康状况的技术需求也随之增长。最近，人们开发出了可以附着在植物上的传感器，以满足对植物内部状况进行实时监测的日益增长的需求。然而，传统的附着式传感器由于直接接触植物表面，常常会导致生长抑制或组织损伤等问题。在这项研究中，我们介绍了一种名为“电子植物箭头”（EPA）的装置，它基于明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）制成的微针，通过使用生物相容性材料减少了组织损伤。该装置可以应用于植物的不同器官，如种子、果实和茎部，从而在不干扰植物正常生长的情况下实现对植物健康状况的监测，为智能农业提供了有力支持。

亮点

• 电子植物箭头（EPA）实现了微创且长期的植物监测

• 箭头设计确保了稳定插入，不会阻碍植物生长

• 生物相容性设计减少了多种植物器官的组织损伤

• 可广泛应用于种子、果实和茎部，提高了智能农业的精准度

总结

在农业中，长期监测植物健康状况对于管理作物产量至关重要。然而，具有刚性电极的传感器可能会通过破坏植物的内稳态和生长过程而对其造成伤害。我们提出了一种名为“电子植物箭头”（EPA）的装置，这种电极由光交联明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）制成，无需基底。GelMA具有柔韧性、生物相容性和低电阻特性，能够实现电信号的传输。干燥状态下，EPA呈刚性状态，便于插入；吸收水分后则会软化并膨胀，从而在确保稳定电接触的同时减少组织损伤。箭头形状有助于实现牢固的附着，而无需基底的设计则减少了对植物生长的干扰。该系统能够实现对植物的持续、特定器官的监测，为精准农业提供了有力支持。

图形摘要