MIT Ingenieros crean plantas que brillan

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plantas que brillan

La iluminación de las plantas nanobiónicas podría algún día reemplazar alguna iluminación eléctrica.

Los árboles pronto podrían reemplazar las farolas después de que los científicos crean plantas que brillen.

Investigadores estadounidenses han descubierto una forma de hacer que las plantas emitan luz tenue durante casi cuatro horas.

“La visión es hacer una planta que funcione como una lámpara de escritorio, una lámpara que no tenga que enchufar”, dijo Michael Strano, profesor de ingeniería química en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

‘La luz es en última instancia potenciada por el metabolismo energético de la planta en sí’.

Los científicos inyectaron pequeñas nanopartículas, una sustancia química llamada luciferasa, en las hojas de una planta de berro para que produzca luz de baja intensidad.

Esta sustancia es la enzima que les da brillo a las luciérnagas. Se espera que la tecnología sea refinada para que los árboles completos puedan iluminar las calles de la ciudad.

“Creemos que esta es una idea a la que le ha llegado el momento”.

Los primeros intentos de hacer que las plantas que producen luz dependieran de la ingeniería genética, pero este es un proceso laborioso y costoso.

Se ha demostrado que el nuevo método funciona con rúcula, col rizada y espinaca, así como con berros.

Ahora los científicos del MIT quieren encontrar una forma de rociar o pintar las nanopartículas en las hojas para que árboles enteros puedan producir una luz tenue.

Esta tecnología también podría usarse para proporcionar iluminación interior de baja intensidad, o para transformar árboles en farolas autónomas, dicen los investigadores.

La iluminación, que representa alrededor del 20 por ciento del consumo mundial de energía, parecía ser el próximo objetivo lógico.

“Las plantas pueden autorrepararse, tienen su propia energía y ya están adaptadas al entorno exterior”, dice Strano.

“Creemos que esta es una idea cuyo momento ha llegado. Es un problema perfecto para la nanobiónica de plantas “.

Para crear sus plantas brillantes, el equipo del MIT recurrió a la luciferasa, la enzima que les da brillo a las luciérnagas.

La luciferasa actúa sobre una molécula llamada luciferina, que la hace emitir luz.

arboles que brillanOtra molécula llamada coenzima A ayuda al proceso eliminando un subproducto de la reacción que puede inhibir la actividad de la luciferasa.

El equipo de MIT empaquetó cada uno de estos tres componentes en un tipo diferente de portador de nanopartículas.

Las nanopartículas, que están hechas de materiales que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. Clasifica como “generalmente considerados seguros”, ayudan a que cada componente llegue a la parte correcta de la planta.

También evitan que los componentes alcancen concentraciones que podrían ser tóxicas para las plantas.

Los investigadores usaron nanopartículas de sílice de unos 10 nanómetros de diámetro para portar luciferasa, y usaron partículas ligeramente mayores de los polímeros PLGA y quitosano para transportar luciferina y la coenzima A, respectivamente.

Para obtener las partículas en las hojas de las plantas, los investigadores primero suspendieron las partículas en una solución.

Las plantas se sumergieron en la solución y luego se expusieron a alta presión, permitiendo que las partículas ingresaran a las hojas a través de pequeños poros llamados estomas.

Las partículas que liberan luciferina y la coenzima A, se diseñaron para acumularse en el espacio extracelular del mesófilo, una capa interna de la hoja, mientras que las partículas más pequeñas que llevan luciferasa ingresan a las células que forman el mesófilo.

Las partículas de PLGA liberan gradualmente luciferina, que luego ingresa en las células de la planta, donde la luciferasa realiza la reacción química que hace luciferina brillar.

Los primeros esfuerzos de los investigadores al comienzo del proyecto produjeron plantas que podrían brillar durante aproximadamente 45 minutos, y desde entonces han mejorado a 3,5 horas.

La luz generada por una plántula de berro de 10 centímetros es actualmente alrededor de una milésima de la cantidad necesaria para leer, pero los investigadores creen que pueden aumentar la luz emitida, así como la duración de la luz, al optimizar aún más la concentración y liberación tasas de los componentes.

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