Imajine ke lè li fè nwa, ou ka li nan plant yo lumineux sou biwo ou olye pou yo limen yon limyè. Ki kalite eksperyans sa a?
Enjenyè Massachusetts Institute of Technology (MIT) te fè yon premye etap enpòtan nan pwosesis pou reyalize vizyon sa a. Enjenyè yo te implante nanopartikil espesyal nan fèy kreson yo, sa ki te pwovoke kreson an klere pou prèske kat èdtan. Yo kwè ke atravè optimize plis, plant lumineux sa a pral yon jou ase pou limen yon espas travay.
Michael Strano, yon pwofesè nan jeni chimik nan MIT ak otè ansyen etid la, te di ke lide yo se kreye yon plant ki ka itilize kòm yon lanp biwo-pouvwa a pa bezwen limen, ak sous la limyè. finalman soti nan rekòt la li menm. Metabolis enèji.
Chèchè a te di ke teknoloji sa a ka itilize tou pou bay ekleraj andedan kay la ba-entansite, oswa pou vire pye bwa nan limyè sikwi pwòp tèt ou.
Strano te di ke ekleraj konte pou apeprè 20% nan konsomasyon enèji mondyal, ak plant yo ka repare tèt yo, gen pwòp enèji yo, epi yo te adapte ak anviwònman an ekstèn. Yo kwè ke lè a se mi.
Yon nouvo jaden rechèch ki te kreye pa laboratwa Strano yo rele Plant nanobionics, ki gen pou objaktif pou bay plant nouvo karakteristik lè yo implant diferan kalite nanopartikil nan plant yo. Objektif ekip' la se transfòme plant pou ranplase anpil nan fonksyon enstalasyon elektrik yo bay yo. Anvan sa, chèchè yo te fèt plant ki ka detekte eksplozif ak transmèt enfòmasyon sou smartphones, osi byen ke plant ki ka kontwole kondisyon sechrès.
Yo rapòte ke luciferase se yon anzim ki fè lusyol briye. Yo nan lòd yo fè plant ki emèt limyè, ekip MIT la tounen vin jwenn anzim sa a. Luciferase aji sou yon molekil ki rele luciferin, ki ka fè luciferin emèt limyè. Yon lòt molekil ki rele ko-anzim A (ko-anzim A) ka ede reyalize pwosesis la nan luminesans pa retire pwodwi yo nan reyaksyon an ki ka anpeche aktivite a nan luciferase.
Ekip rechèch la pake twa eleman sa yo nan diferan kalite transpòtè nanopartikul. Nanopartikul sa yo tout fèt ak materyèl ke US Food and Drug Administration klase kòm", jeneralman konsidere kòm san danje" ede chak engredyan rive nan bon pati nan plant la. Nanopartikul kapab tou anpeche eleman sa yo rive nan konsantrasyon ki ka pwodui toksin nan plant yo.
Chèchè yo te itilize nanopartikul silica ak yon dyamèt apeprè 10 nanomèt pou pote luciferase, ak Lè sa a, te itilize yon ti kras pi gwo polymère PLGA (polymers PLGA) ak patikil chitosan (chitosan) pou pote luciferin ak coenzymes, respektivman. A. Yo nan lòd yo pèmèt patikil sa yo antre nan fèy plant yo, chèchè yo premye sispann patikil sa yo nan yon solisyon, Lè sa a, tranpe plant yo nan solisyon an, ak Lè sa a, ekspoze yo nan presyon ki wo pou fè patikil sa yo antre nan fèy yo nan ti porositë (stomat). ).
Patikil ki lage luciferin ak koenzym A akimile nan espas ekstraselilè mezofil a (sa vle di kouch enteryè fèy la), pandan ti patikil ki pote luciferase yo antre nan selil ki fòme mesophyll la. Apre patikil PLGA yo piti piti lage luciferin, luciferin a antre nan selil plant la, ak luciferase a reyaji chimikman nan selil la pou fè luciferin a emèt limyè.
Okòmansman, plant la te fè pa ekip rechèch la te klere pou apeprè 45 minit. Apre amelyorasyon, tan an lumineux te ogmante a 3.5 èdtan. Malgre ke yon plantules kreson 10 cm pwodui yon milye nan kantite limyè ki nesesè kounye a pou lekti, chèchè yo kwè ke lè yo optimize plis konsantrasyon ak pousantaj lage nan chak eleman, kantite limyè a ka ogmante ak tan an limyè-emèt ka. dwe pwolonje.
Précédemment, pwodiksyon an nan plant limyè-emèt te konte sou plant jenetikman Enjenieri, men sa a te yon pwosesis anbarasman ak limyè a emèt te trè fèb. Anplis, etid sa yo tout te pote sou tabak ak Arabidopsis thaliana, ki souvan itilize nan rechèch jenetik plant yo. Sepandan, metòd ekip rechèch MIT devlope a ka aplike nan nenpòt kalite plant. Kounye a, anplis kreson, yo te pwouve sa ak rokèt, chou frize ak epina.
Nan lavni, MIT espere devlope yon metòd pou kouvri oswa flite nanopartikul sou fèy plant yo fè pye bwa ak lòt gwo plant tounen sous limyè.
Strano te deklare ke yo gen entansyon fè yon tretman teknik lè plant la se yon plantules oswa plant ki gen matirite, epi fè li kontinye jwe yon wòl nan tout sik lavi plant la'.
Ekip rechèch la te demontre tou adisyon nan nanopartikil ki pote inhibiteur fluorescein pou fèmen sous limyè a, ki te ede yo kreye plant ki ka fèmen sous limyè a selon chanjman nan kondisyon anviwònman an (tankou limyè solèy la).
Yo rapòte ke rechèch la te resevwa sipò finansye nan men Depatman Enèji Ameriken an.
