受萤火虫启发 麻省理工学院科学家培育出发光植物

2017年12月14日 10:37 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,麻省理工学院的科学家近日宣布已经培育出发光植物,很快就会开始照亮房间。这些植物可以一次发光几个小时。科学家希望未来通过这种植物减少对电力照明的需求。发光植物的想法并不是特别新颖,此前Bioglow和Glowing Plants等初创企业也曾提出类似的理念。

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麻省理工学院的一个“植物纳米电子学”团队培育出这种发光植物。他们最近设计了能检测爆炸物的菠菜和可以在农作物缺少水分时向农民发出警报的叶片传感器。在这项研究中,科学家想要解决照明问题,这占全球能源消耗的20%左右。

该研究的资深作者Michael Strano表示:“我们的愿景是培育一种能够像台灯一样工作的植物 - 一个你不用插电的灯。光线最终是由植物本身的能量代谢驱动的。”

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为了使它们发光,科学家将特别设计的纳米粒子嵌入到豆瓣菜植物的叶子中。发光效果需要三种不同的组分,每一种都放置在载体纳米颗粒内。

萤火虫通过被称为萤光素酶和荧光素分子之间的相互作用来发光,所以这两种都被加入。最后,它们的活性被称为辅酶A的分子所推动。这些组分被包装在纳米颗粒内并悬浮在溶液中。

下一步是将植物浸泡在溶液中并加压,使颗粒通过称为气孔的小孔进入叶片。荧光素和辅酶A被包装在聚合物纳米颗粒内部,进入并堆积在叶的内层,而萤光素酶被包含在更小的二氧化硅纳米颗粒内部,允许它们进入植物细胞。由于荧光素从其颗粒中释放,它也进入细胞并与荧光素酶反应,产生发光效应。

目前,植物发出的光线非常暗淡, 但研究人员表示,他们可以通过进一步的工作来提高光线亮度。目前,他们已经将发光持续时间从45分钟提高到了三个半小时。

研究小组表示,这种方法可以避免以前的一些失败的尝试,即试图基因工程植物表达萤光素酶基因。尽管目前这些新植物发出的光线还不够亮,但麻省理工学院的研究人员表示,他们的方法比较简单,可以应用于任何类型的植物。理想情况下,未来的工作将会看到用喷涂油漆取代浸泡方法,使他们能够将光线应用于街道上的树木。

该研究成果发表在《纳米快报》杂志上。

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