综述：用于智能农业和精准农业的电化学传感器的进展：重点在于植物激素的定量检测

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Advances in electrochemical sensors for smart farming and precision agriculture: a focus on phytohormone quantification

　　

摘要

电化学传感器利用生物识别元件（如抗体或分子印迹聚合物（MIPs）或目标物质的固有电催化活性来检测目标分子，并通过换能器将产生的相互作用转换为可测量的电信号。在农业领域，这些传感器对于优化植物生长、作物质量、安全性和整体生产力变得越来越重要。健康的植物对全球具有至关重要的作用，因为它们能够确保粮食安全、支持生态系统、产生氧气、保护土壤，并维持全球的人类生活和环境平衡。植物激素是植物自身产生的信号分子，用于调节生长、防御机制、对环境刺激的反应以及适应过程。因此，植物激素水平的波动可以作为压力的早期生化指标，通常在出现可见症状之前就可以发现。参与应激反应的主要植物激素包括脱落酸（ABA）、乙烯、甲基茉莉酸（MeJA）、水杨酸（SA）、吲哚-3-乙酸（IAA）和细胞分裂素（CKs）。量化这些植物激素可以及早检测到非生物和生物胁迫，例如干旱、营养失衡、盐碱化和病原体侵害。这种早期诊断有助于及时干预，改善作物管理，并提高农业生产力。电化学传感器能够在快速、灵敏的情况下进行检测，有时甚至可以在田间条件下实现实时检测。它们的便携性和与数字技术的兼容性使其成为精准农业领域有前景的工具。然而，仍存在一些挑战，例如如何在恶劣环境中确保设备的耐用性、降低设备成本以及实现同时对多个目标的检测。总体而言，电化学生物传感器代表了现代农业中的强大创新。随着持续的发展和与智能农业系统的整合，预计它们将在可持续和高效的农业实践中发挥关键作用。

图形摘要