Ομάδα ερευνητών του ΜΙΤ επιδιώκει να δώσει στο «πράσινο» βασίλειο νέες δυνατότητες, «προικίζοντας» φυτά με νανοϋλικά
Οι «αρετές» των φυτών είναι γνωστές σε όλους, από την χρήση τους ως τροφή μέχρι την παραγωγή οξυγόνου, τη διακόσμηση κ.α.- ωστόσο ομάδα ερευνητών του ΜΙΤ επιδιώκει να δώσει στο «πράσινο» βασίλειο νέες δυνατότητες, «προικίζοντας» φυτά με νανοϋλικά, που θα μπορούν να βελτιώνουν τις επιδόσεις τους όσον αφορά στην παραγωγή ενέργειας, ή ακόμα και δίνοντάς τους «υπερδυνάμεις», όπως η δυνατότητα εντοπισμού επικίνδυνων στοιχείων και ουσιών.
Σε paper που δημοσιεύθηκε στο Nature Materials, οι ερευνητές αναφέρουν την βελτίωση των επιδόσεων φυτών όσον αφορά στη συλλογή ενέργειας από το φως κατά 30% μέσω της ενσωμάτωσης νανοσωλήνων άνθρακα στους χλωροπλάστες, όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση. Επίσης, μέσω της χρήσης άλλου τύπου νανοσωλήνων άνθρακα, τροποποιήθηκαν φυτά για την ανίχνευση νιτρικού οξειδίου.
Τα εν λόγω επιτεύγματα αποτελούν τα πρώτα βήματα σε έναν νέο επιστημονικό τομέα, τον οποίο οι ερευνητές έχουν βαφτίσει «νανοβιονική φυτών» (plant nanobionics).
«Τα φυτά είναι πολύ ελκυστικά ως τεχνολογική πλατφόρμα» υποστηρίζει ο Μάικλ Στράνο, επικεφαλής της ομάδας του ΜΙΤ. «Επισκευάζονται μόνα τους, είναι περιβαλλοντικά σταθερά στο εξωτερικό, επιβιώνουν σε αφιλόξενα περιβάλλοντα και διαθέτουν δική τους πηγή ενέργειας και σύστημα διανομής νερού».
Ο Στράνο και ο επικεφαλής συντάκτης της μελέτης, μεταδιδακτορικός και βιολόγος φυτών Χουάν Πάμπλο Τζιράλντο, οραματίζονται τη μετατροπή φυτών σε αυτόνομες ενεργειακά φωτονικές συσκευές, όπως ανιχνευτές εκρηκτικών ή χημικών όπλων, που ενημερώνουν για την παρουσία επικίνδυνων στοιχείων μέσω της «λάμψης» τους. Οι ερευνητές δουλεύουν επίσης πάνω στην ενσωμάτωση ηλεκτρονικών συσκευών σε φυτά. «Οι δυνατότητες είναι πρακτικά άπειρες» σημειώνει ο Στράνο.
«Πρόκειται για μια θαυμάσια επίδειξη του πώς η νανοτεχνολογία μπορεί να συνδυαστεί με τη συνθετική βιολογία για την τροποποίηση και τη βελτίωση της λειτουργίας ζωντανών οργανισμών- σε αυτή την περίπτωση, φυτών» αναφέρει ο Τζέιμς Κόλινς, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, ο οποίος δεν ενεπλάκη στην έρευνα.
Μέσω της προσαρμογής των «αισθητήρων» σε δεδομένα διαφορετικών «στόχων», οι ερευνητές ευελπιστούν στην ανάπτυξη φυτών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό μόλυνσης του περιβάλλοντος, εντομοκτόνων, μολύνσεων ή έκθεσης σε βακτηριακές τοξίνες. Επίσης, όπως προαναφέρθηκε, εξετάζεται η ενσωμάτωση ηλεκτρονικών νανοϋλικών, όπως το γραφένιο, σε φυτά.
«Αυτή τη στιγμή κανείς δεν δουλεύει πάνω σε αυτόν τον ανερχόμενο τομέα» σημειώνει ο Τζιράλντο.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.