El proyecto PlantChemSens se concibió bajo la hipótesis de que situaciones de estrés en plantas pueden detectarse en fases tempranas mediante la monitorización de cambios en los niveles de determinados iones en diferentes partes y conductos de la planta. En la actualidad, estas medidas solo pueden llevarse a cabo mediante técnicas analíticas invasivas llevadas a cabo en laboratorios centrales impidiendo obtener una imagen completa y a tiempo real del estado de salud de la planta.

Enmarcado en esta problemática, PlantChemSens propone una nueva herramienta analítica apoyada en la tecnología de las microagujas, una de las tendencias más prometedoras en el campo de los sensores químicos y cuyo potencial para aplicaciones en plantas ha sido mínimamente explorado. Por ende, el objetivo principal de este proyecto consiste en desarrollar una herramienta analítica robusta que permita la digitalización química en tiempo real para la detección temprana de situaciones de estrés en plantas mediante mediciones totalmente descentralizadas permitiendo así realizar medidas correctivas antes de que se produzcan daños irreversibles en la planta.

Para ello, se desarrollará un nuevo concepto denominado "Sensor wearable en plantas basado en un array de microagujas (MNs) potenciométricas de contacto sólido" que combinado con una electrónica miniaturizada permitirá obtener una imagen química del estado de la planta al monitorizar analitos que actúan como "marcadores tempranos de situaciones de estrés (MTSE)"(pH, Na+, K+, Ca2+, HCO3- y NO3-) con una resolución espacio-temporal sin precedentes tanto en el mercado como en la literatura científica. Para su consecución, primero se desarrollarán, caracterizarán y validarán electrodos selectivos de iones (ESI) de contacto sólido en tamaño macro para la detección de los MTSE seleccionados, para a continuación, proceder, a su miniaturización a formato microagujas explorando dos estrategias de fabricación: (i) modificación de MNs sólidas metálicas o (ii) usando MNs huecas fabricadas mediante impresión 3D. Las MNs desarrolladas para cada uno de los MTSE se integran en un sensor en formato array, permitiendo al sensor realizar una detección simultánea y multiplexada de los analitos diana en plantas en situaciones de estrés abiótico, y biótico. El sensor en formato array se combinará con un multipotenciómetro portable para obtener un dispositivo wearable final completamente funcional y portable que pueda colocarse en diferentes partes de la planta.