Ανάπτυξη προηγμένων μετρητικών συστημάτων και τεχνικών για ηλεκτροφυσιολογικά φαινόμενα

Abstract

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή προτείνεται η ανάπτυξη ενός προηγμένου μετρητικού συστήματος για τη διερεύνηση ηλεκτροφυσιολογικών φαινομένων σε φυτικούς οργανισμούς. Κάθε ζωντανός οργανισμός παράγει διάφορους τύπους ενδοκυτταρικών και μεσοκυττάριων ηλεκτρικών σημάτων τα οποία αξιοποιούνται ποικιλοτρόπως σε πολλές εμπορικές και ερευνητικές εφαρμογές (ιατρική, μηχανολογία, αεροναυπηγική κλπ). Στον κανόνα αυτό υπόκεινται και οι φυτικοί οργανισμοί, στους οποίους πολύ λίγη δουλειά έχει γίνει μέχρι στιγμής και αυτή περιστασιακά, για τη διερεύνηση, τηn ταυτοποίηση και την αξιοποίηση των αντίστοιχων ηλεκτρικών σημάτων που παράγουν, ενώ είναι σε μηδενικό επίπεδο η συσχέτιση τους, με τους παράγοντες που τα προκαλούν, όπως η προσβολή από ασθένειες και εχθρούς, η έλλειψη ή η τοξικότητα θρεπτικών στοιχείων, η έλλειψη νερού και η επίδραση των κλιματικών παραμέτρων (θερμοκρασία, η υγρασία και ηλιακή ακτινοβολία). Με την ανάπτυξη του συστήματος που προτείνεται στην παρούσα εργασία γίνετε δυνατή η καταγραφή και η ερμηνεία των ηλεκτρικών σημάτων στα φυτά. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζεται η ανάπτυξη ενός προηγμένου συστήματος απόκτησης βιοηλεκτρικών σημάτων για τη μελέτη ηλεκτροφυσιολογικών φαινομένων σε φυτικούς οργανισμούς καθώς και οι πειραματικές μέθοδοι και διατάξεις που εφαρμόστηκαν: α) για την αξιολόγηση του συστήματος και β) για τη συσχέτιση των ηλεκτροφυσιολογικών φαινομένων με τα αίτια που τα προκάλεσαν. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των πειραμάτων και γίνεται η απαιτούμενη ανάλυση και συζήτηση ώστε να εξαχθούν τα απαραίτητα συμπεράσματα. Ο τομέας εφαρμογής των αποτελεσμάτων της παρούσης εργασίας αφορά στη γρήγορη διάγνωση και την κάλυψη των αναγκών των καλλιεργειών με χρήση των βιοσημάτων, όταν ακόμα δεν έχουν εμφανιστεί συμπτώματα καταπόνησης από την επίδραση βιοτικών (προσβολή από εχθρούς ή ασθένειες) ή αβιοτικών παραγόντων (έλλειψη νερού ή θρεπτικών στοιχείων, υψηλά ή χαμηλά επίπεδα φωτισμού, θερμοκρασίας, υγρασίας ή αλατότητας). Αυτό κρίνεται ιδιαίτερα σημαντικό γιατί βοηθά στην έγκυρη αντιμετώπιση του προβλήματος, στην αύξηση της παραγωγής και στην αναβάθμιση της ποιότητας του παραγόμενου προϊόντος.