Ученые вывели породу светящихся деревьев, которые заменят фонари на улицах
Специалисты из Массачусетского технологического института заставили деревья светиться. Об этом сообщает пресс-служба учебного заведения.
Ученым удалось ввести специальные наночастицы в растения, из-за чего они выделяют свет на протяжении четырех часов. При этом химикат, который заставляет растения светиться, тот же, что используют светлячки.
Пока что читать книгу при таком освещении все равно что при тусклом свете горящей свечи, но в будущем горшочек со светящимся растением сможет заменить настольную лампу.
"Наше открытие дарит новые возможности. Теперь можно создавать светящиеся деревья, которые будут освещать улицы вместо фонарей", - считает Майкл Стрэно, старший исследователь.
По подсчетам ученых, на освещение улиц уходит около 20% мирового потребления энергии. Но если использовать для этого деревья, то можно значительно сократить выброс парниковых газов в атмосферу.
Технология 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.
