по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее
Недавние комментарии

Проект ИТЭР

Лазерная физика будущего

Безопасность АЭС: Чем заменить цирконий?

"МАГИЧЕСКИЕ ПУЛИ" ДЛЯ ТЕРАПИИ РАКА

Что такое солитон? / Как разгадать цунами

Студенческое путешествие в Арктику / Экспедиция Картеш

Биолюминесцентные растения заменят уличные фонари

Биолюминесцентные растения заменят уличные фонари

Автор:

Фото: news.mit.edu

Дата : 15.12.2017 15:22

Ученые смогли внедрить фермент светлячков в листья кресс-салата

Красивейший пейзаж биолюминесцентной растительной жизни с планеты Пандора вполне себе может прописаться и на Земле – считают исследователи из Массачусетского технологического института.  Они придумали, как превратить в настольную лампу … саженец.

«Свет вырабатывается за счет энергетического обмена самого растения, — объяснил старший автор исследования Майкл Страно, — Кроме того, флора может самовосстанавливаться и отлично адаптирована к окружающей среде. Мы думаем, что наступило время для активного развития нанобионики».

Технология, описанная в журнале Nano Letters, предполагает использование люциферазы — фермента, благодаря которому сияют светлячки. Люцифераза (SNP-Luc) высвобождает молекулы d-люциферина, заставляя излучать свет. Другая молекула, кофермент А, нивелируют действие побочных продуктов реакции, подавляющих активность люциферазы.

Команда MIT упаковывала каждый из этих трех компонентов в наночастицы, которые транспортировали молекулы в нужную часть растения, а также ограничивали уровень концентраций содержимого, чтобы избежать токсичного воздействия на растения. Ученые использовали кремниевые наночастицы диаметром около 10 нанометров для переноса люциферазы и более крупные частицы полимеров PLGA и хитозана для доставки люциферина и кофермента А.

Наночастицы с компонентами суспендировали в растворе и подвергали воздействию высокого давления, позволяя проникать в листья через крошечные поры-устьица. Высвобождаясь, люциферин и кофермент А накапливались во внеклеточном пространстве мезофилла — ткани пластинки листьев. В то время как крошечные частицы с люциферазой внедрялись в сами клетки мезофилла. В итоге все компоненты встречались, и запускалась химическая реакция свечения.

Биоинженеры ставили эксперимент на саженцах кресс-салата (Nasturtium officinale). Сначала растения могли тускло светиться в течение 45 минут, затем продолжительность работы «биосветильника» удалось продлить до 3,5 часов. В настоящее время саженцы способны излучать только одну тысячную часть света, необходимого, к примеру, для чтения книг. Но ученые считают: оптимизируя концентрацию веществ и скорость высвобождения компонентов можно повысить интенсивность освещения, а также продолжительность жизни «биобатарейки».

Команда MIT считает, что инжиниринг живых растений – перспективная область, на которой стоит сосредоточиться. Светящиеся в темноте деревья вполне могут заменить уличные фонари. Это не только красиво и экологично, но и экономически выгодно — сейчас на искусственное освещение приходится около 20% мирового потребления электроэнергии. Развитие нанобионики поможет решить мировую проблему «светового загрязнения», которая усугубляется год от года.  

В будущем исследователи надеются разработать способ окраски или распыления наночастиц на листья растений, что позволит использовать технологию повсеместно.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (1)

Добавить комментарий

Войти с помощью: 
  1. Хотелось бы из статьи вынести и то насколько пагубное влияние окажет для человеческого организма такой компонент