مهندسان MIT با استفاده از آنزیم کرم شبتاب، گیاه نورانی خلق کردند.

موسسه ی صنعتی ماساچوست

مهندسان MIT پیشرفت زیادی در تولید گیاهانِ شبتابی کرده اند که به صورت زیستی در تاریکی می درخشند. با تزریق نانوذرات خاصی به درون برگ های گیاهِ شاهیِ آبی، تیم محققان گیاه را به شکلی تحریک کردند که برای تقریبا ۴ ساعت نور می داد. در حالی که مواد شیمیایی موجود می تواند به اندازه ی روشن کردن صفحات یک کتاب نور تولید کند، تیم محققان می گویند که با بهینه سازی های بعدی، این تکنولوژی می تواند نور کافی برای روشن کردن محیط کار یا روشن کردنِ کم-شدتِ محیط خانه استفاده شود و حتی درختان را به چراغ های خیابانی تبدیل کند.

مایکل استرانو مهندس شیمیِ دانشگاه MIT و مولف اصلیِ این مطالعه می گوید: «هدف این است که گیاهی بسازیم که بتواند به عنوان چراغِ روی میز عمل بکند. چراغی که شما نیاز نداشته باشید به برق بزنید. نور آن با انرژی متابولیسمِ خودِ گیاه تامین می شود.»

در این مطالعه محققان از لوسیفراز استفاده کردند – آنزیمی که به کرم های شبتاب نور می دهد – و این آنزیم وقتی با مولکولی به نام لوسیفرین واکنش دهد باعث می شود تا نور بتابد.  مولکول دیگری به نام Co-enzyme A به این مجموعه اضافه شد که در طول فرآیند حضور دارد و محصول جانبیِ واکنش را حذف می کند چون این محصول فعالیت لوسیفیراز را متوقف می کند. تیم محققان سپس این سه ترکیب را در یک بسته ی نانوذره بسته بندی کردند و سپس آن را در یک محلول حل نمودند.

این ذرات سپس وارد برگ ها می شوند. این ذرات طوری طراحی شده اند که در فضای بیناسلولیِ مزوفیل، لایه ی درونیِ برگ، تجمع پیدا کنند. ذرات ریزتری که لوسیفراز را حل می کنند، وارد سلولها می شوند که مزوفیل را می سازند. و به همین ترتیب که ذرات آرام آرام لوسیفرین را آزاد می کنند، این لوسیفرین وارد سلول های گیاه شده و با لوسیفراز واکنش می دهد که باعث می شود تا گیاهان نور بتابند.

محققان می گویند که مدت زمان و شدت نور را با بهینه سازی و تمرکز بر سرعت آزادسازیِ مواد شیمیایی بهبود خواهند داد. در ابتدا گیاهان فقط برای ۴۵ دقیقه می تابیدند اما این مدت اکنون به سه ساعت و نیم رسیده است. این تیم تحقیقاتی همچنین به دنبال راهی ست که نانوذرات را روی درختان اسپری کند تا از آنها به عنوان منابع نور در شهرها استفاده کندو با این حساب بتواند ۲۰ درصد در مصرف انرژی در جهان صرفه جویی کرده و همچنین تولید دی اکسید کربن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

استرانو می گوید : «درختان خودشان را تعمیر می کنند، انرژی خودشان را دارند و با محیط بیرون به تکامل رسیده اند. این ایده ایست که زمان آن فرا رسیده است.»

آنها همچنین نشان داده ناد که می توانند هر وقت که بخواهند با اضافه کردنِ نانوذراتی که از لوسیفراز ممانعت می کنند، تابش گیاه را متوقف کنند.

منبع مقاله ی علمی

ویدیویی از این دستاورد تازه:

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.