식물 스트레스 실시간 감지하는 나노센서 개발

제목	식물 스트레스 실시간 감지하는 나노센서 개발
추천 연구 논문	​In vivo surface-enhanced Raman scattering nanosensor for the real-time monitoring of multiple stress signalling molecules in plants (https://www.nature.com/articles/s41565-022-01274-2)
선정 이유	세계 인구 증가로 대농장 식량 대량 생산 요구가 커지고 이상기후에 의한 질병 저항성이 약화되고 스마트팜 등 양질의 식량 생산을 의한 사회적 관심이 커지는 상황 속에서 식물의 질병과 관련된 스트레스 반응을 실시간으로 감지할 수 있는 기술은 식물 질병 조기진단, 방제 비용 절감 및 작물 생산량 증진 등에 획기적인 기여를 할 것이다.
주요 내용	플라즈몬 나노구조체에서 일어나는 표면증강라만산란 (surface-enhanced Raman scattering, SERS)은 분자 하나를 감지할 수 있을 정도로 측정 감도가 매우 높고“분자 지문(molecular fingerprint)”에 해당하는 스펙트럼 신호를 내기 때문에 꿈의 측정 기술로 생체 물질 검출을 위해 연구되어왔다. 이러한 가능성에도 불구하고, 다양한 물질이 혼재하고 식물 엽록소에 의한 강한 형광 신호가 나오는 식물 체내에서 실시간으로 표적 물질을 측정에는 성공하지 못했었다. 해당 연구팀은 식물체 내 적용을 위해 자가 형광의 간섭을 피할 수 있는 근적외선 영역에서 광학적으로 활성화되는 플라즈몬 나노센서를 개발했으며, 식물나노생체공학 (plant nanobionics)이라는 최신 기술을 이용하여 나노센서를 비파괴적 방법으로 식물체 내 원하는 위치에 선택적으로 도입했다.
시사점	해당 연구는 식물 스트레스의 실시간 모니터링이 가능한 플라즈몬 나노센서 플랫폼을 사용하여 적시에 질병 관리를 할 수 있는 가능성을 보여주었으며, 이는 작물 생산성 향상과 더불어 방제제 남용을 줄임으로써 지속가능한 농업에 기여할 수 있을 것이다.