Светещи растения
Учените от Технологичния институт в Масачузетс са напреднали в реализирането на още една фантастична концепция – да създадат растенията източник на светлина. Въвеждайки в листата на елементарната лоза (Nasturtium officinale) особено създадени наночастици, те дадоха на растението опция съвсем четири часа да свети със слаба, само че забележима светлина. Предполага се, че в обозримо бъдеще растенията ще могат да светят задоволително блестящо вследствие на по-нататъшната оптимизация на метода.
Групата на професора от Масачузетския софтуерен институт проф. Майкъл Страно от много време е ангажирана с нанобиотични промени на растенията. Учените влагат в клетките им разнообразни типове наночастици, с цел да дадат на растенията нови свойства. Например, на тази група се е удало три пъти да увеличи успеваемостта на фотосинтезата в клетките на Arabidopsis thaliana и екстракцията на хлоропласти. Опитали са се също по този начин да принудят растенията да извършват дилемите, които се вземат решение с потреблението на електрически уреди. По-специално, те са в положение да научат спанака да дефинира съществуването на нитросъединения в почвата (включително взривни вещества), и да алармира за това.
Друга цел, която учените сложиха пред себе си, е основаването на растения, които могат да разрешат казуса с осветлението. В реалност, с цел да е ярко в нашите домове, работни места и по улиците, се употребява към 20% от общата създадена електрическа енергия. Ако да вземем за пример уличното осветяване бъде поето от растенията, това ще докара до обилни икономии. Преди проф. Страно, в опита да се основат светещи растения, била употребена извънредно генната трансформация: растенията били „ инжектирани “ с ген на светулка, виновен за производството на светещи протеинови молекули при тези инсекти. Като резултат от тези опити били основани растения, които могат да светят, само че сиянието им било с доста невисок интензитет – към 107 фотона в минута, а за съпоставяне 100-ватовата лампа свети със 1020 фотона в секунда.
Светенето на насекомите се дължи на хемилуминесцентна реакция: ензимът луциферазен катализира окислението на луциферина с О2, при което се образува оксилуциферин и се освобождава светлина. Друг член в този механизъм е молекулата на кофермента А, която взаимодейства с продуктите на окисление, способни да понижат и даже обезсилят каталитичната интензивност на ензима луцифераза. Учените също се пробваха да употребяват този способ, само че с цел да доставят химиолуминесцентни реактиви на растенията (луцифераза и луциферин растенията не произвеждат), те бяха събрани благодарение на специфични наночастици.
Първите опити разрешили да се получат растения, които биха могли да светят за към 45 минути, след което се изконсумирал луциферина и светенето спирало. По време на плана времето за светене се нараснало до 3,5 часа. Светлината, която съумели да излъчат други растения в опита – рукола и спанак – била още по-слаба, само че опитите с тях посочили, че методът на проф. Страно е повсеместен. Той и сътрудниците му са уверени, че по-нататъшната работа върху нанобиотичните растения ще усили времето за луминисценция на растенията и интензивността на светлината. За тази цел е належащо да се усъвършенства още по-добре скоростта на освобождение на участниците в реакцията на химиолуминесценция от наноактивни субстанции.
Друга посока на развиване на тази технология е създаването на развой, улесняващ проникването на наночастиците в листата на растенията. Желателно е дървото или храстът да могат просто да се напръскат със суспензия, съдържаща подобаващите наноконтейнери с реагенти за хемилуминесценция. Но това е вероятност в едно по-далечното бъдеще.
