Биология

Ученые создали растения, которые светятся в темноте

14 декабря 2017 | 17:33

Представьте, что однажды вы сможете читать при свете комнатных растений. Удивительный проект инженеров Массачусетского технологического института (MIT) демонстрирует, что эта фантазия может стать реальностью.

Ученые поместили в листья кресс-салата специальные наночастицы, благодаря которым его листья выделяли тусклый свет в течение 3,5 часов. Они считают, что будущая оптимизация технологии сделает растения достаточно яркими, чтобы освещать рабочее пространство.

«Идея состоит в том, чтобы создать растение, которое будет функционировать как настольная лампа. Лампа, которую не нужно будет подключать к сети, ведь растение может подпитываться собственным метаболизмом», — говорит Майкл Страно, профессор химической инженерии MIT.

Светящийся логотип MIT напечатан на листе рукколы. Смесь наночастиц была введена в лист с помощью специально разработанного шприца
Светящийся логотип MIT напечатан на листе рукколы. Смесь наночастиц была введена в лист с помощью специально разработанного шприца

Исследователи говорят, что эта технология также подойдет для преобразования деревьев в автономные фонари и освещения небольших помещений.

Текущий проект является частью перспективного направления нанобионики, объединяющей электронику и органику. Внедряя в растения различные типы наночастиц, ученые делают их функциональным. Так, уже разработаны установки, которые могут обнаруживать взрывчатые вещества, и растения, контролирующие состояние почвы. Освещение, на которое приходится до 20% мирового энергопотребления, показалось исследователям логичной и перспективной целью.

«Растения могут самовосстанавливаться, у них есть собственная энергия, и они уже адаптированы к окружающей среде. Мы думаем, что время этой идеи пришло», — говорит Страно.

Освещение книги («Потерянный рай» Джона Милтона) нанобионными светоизлучающими растениями
Освещение книги («Потерянный рай» Джона Милтона) нанобионными светоизлучающими растениями

Чтобы создать светящиеся растения, команда MIT использовала люциферазу — фермент, благодаря которому светлячки испускают свой зеленоватый свет. Люцифераза действует на молекулу люциферин, заставляя ее светиться. Другая молекула, кофермент А, удаляет побочный продукт реакции, который может ингибировать (подавлять) активность люциферазы.

В начале проекта растения могли светиться около 45 минут, но ученым удалось увеличить время до 3,5 часов. Свет от рассады составлял около одной тысячной части, необходимой для чтения, но исследователи полагают, что им удастся увеличить яркость и продолжительность свечения, оптимизировав концентрацию и скорость высвобождения компонентов.