MIT研究團隊利用納米粒子浸入植物葉片,讓盆栽秒變“臺燈”
與此前基因工程的方法相比,這一方法具有廣闊的應用前景。
在家里的書桌上,我們習慣性放一盆植物。但你有沒有想象過:在夜幕降臨后,這盆植物能夠變身為美觀而又實用的臺燈,讓我們可以繼續看書和工作。
MIT的工程師們就致力于讓這一想象變為現實,事實上,借助納米技術,他們已經取得了重要的進展。據報告顯示,他們向豆瓣菜葉中植入了納米粒子,成功讓其發光,且發光時間可以持續約四小時之久。
實驗中,研究人員提取了讓螢火蟲發光的熒光素酶、熒光素以及一種被稱為輔酶A的分子,然后分別將其裝入到不同類型的納米粒子載體中(熒光素酶裝入直徑10納米的二氧化硅納米粒子、營養素裝入聚合物PLGA的納米粒子、輔酶A裝入殼聚糖納米粒子)。
如何讓這些粒子進入葉片中呢?他們采用了氣壓的方法。首先,他們將這些粒子懸浮在選擇的溶液中,隨后將植物浸入到溶液中,最后對其施壓,使得粒子通過植物的氣孔進入到葉片內部。
整個過程簡單易操作,最后研究人員觀察到:當納米粒子釋放熒光素酶等分子后,植物就會發光,且能持續一段時間。
值得注意的是,雖然目前植物的發光僅僅是閱讀所需光的強度的千分之一,但研究人員表示,進一步優化濃度和速率將有助于提高發光的強度和光的持續時間。
關于這一方法的優勢,研究人員表示:“此前有研究學者用基因工程手段讓植物發光,他們通過植入可以表達熒光酶的基因使植物發光,但是整個實驗過程太過費時費力,并且植物的發光效果也并不理想;此外,基因工程的方法對植物是有選擇性,他們只能在煙草等植物上進行。相比之下,我們的方法就經濟便捷許多,具有更廣的應用前景。”
未來,研究人員希望可以將完善的技術用在盆栽和行道樹上,已讓其具備“燈”的功能。此外,研究人員還表示,可以借助帶熒光素酶抑制劑的納米粒子,讓植物根據環境的變化自動“關燈”。
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