Świecąca roślina na biurku zamiast lampki

Być może w przyszłości lampy zostaną w naszych mieszkaniach zastąpione przez rośliny doniczkowe. Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology zrobili już pierwszy krok w tę stronę i stworzyli w laboratorium iluminującą roślinę. Należąca do rodziny kapustowatych rukiew wodna emanowała łagodnym światłem przez niemal 4 godziny.

Naukowcy wykorzystali znane choćby za sprawą świetlików świętojańskich (Lampyris noctiluca) zjawisko bioluminescencji. Opiera się ono na enzymatycznej reakcji utleniania związków zwanych lucyferynami. Cząsteczki tych pigmentów zostały wprowadzone do tkanek roślinnych z pomocą nanocząsteczek krzemionki pełniących funkcję nośnika. Podobnie wprowadzono konieczny do zajścia reakcji enzym - lucyferazę - oraz koenzym A, który pomaga w usuwaniu produktów ubocznych, przez co wydłuża czas reakcji. Sam proces przygotowania świecących roślin był już dosyć prosty - zanurzono je w roztworze zawierającym wspomniane nanocząsteczki i poddano działaniu wysokiego ciśnienia, dzięki czemu reagenty przeniknęły przez aparaty szparkowe na powierzchni liści do tworzących ich wnętrze komórek mezofilu.

W przeszłości opracowano już metodę tworzenia tego typu roślin przy zastosowaniu inżynierii genetycznej, niemniej jednak była ona dużo bardziej skomplikowana (i przez to droższa), a efekty były znacznie mniej spektakularne.

Stworzoną w MIT metodę można teoretycznie zastosować na dowolnie wybranej roślinie. Niestety jak na razie opisana reakcja trwa jednak zbyt krótko, a natężenie uzyskanego światła jest zbyt małe, by można było praktycznie zastosować ten wynalazek. Mimo to autorzy pracy zapewniają, że jest to tylko kwestia odpowiedniej optymalizacji całego procesu. W przyszłości świecące rośliny mogą więc stanowić nietuzinkową alternatywę dla lamp pokojowych, a być może zastąpią nawet tradycyjne oświetlenie uliczne.

źródło:Mit.edu, zdjęcie: A Nanobionic Light-Emitting Plant. Seon-Yeong Kwak, Juan Pablo Giraldo, Min Hao Wong, Volodymyr B. Koman, Tedrick Thomas Salim Lew, Jon Ell, Mark C. Weidman, Rosalie M. Sinclair, Markita P. Landry, William A. Tisdale, and Michael S. Strano. Nano Lett., 2017, 17 (12), pp 7951–7961 DOI:10.1021/acs.nanolett.7b04369.