MIT, lamba gibi parlayan canlı bitkiler yarattı ve sokak lambalarının yerine geçebilecek parlayan ağaçlar yetiştirebilecek durumda

Biyo-ışıldayan bitki yaratma konusundaki en son gelişmeler sayesinde, geleceğin yolları sokak lambaları yerine belki de parlayan ağaçlar tarafından aydınlatılabilir.

Uzmanların, bir su teresi bitkisinin yapraklarına enjekte ettiği özel nanopartiküller sayesinde bitki, yaklaşık dört saat boyunca hafif bir ışık verebiliyor. Bu, pek çok soruna çare olabilir.

Kitap okuyacak kadar ışık üreten bu kimyasal, ateşböceklerinin kendilerine özgü parıltılarını yaratmak için kullandıklarıyla aynı. Massachusetts Institute of Technology (MIT) mühendisleri, parlayan bitkilerini üretmek için lusiferaz isimli bir enzimden faydalandı. Lusiferaz, lusiferin denen ve ışık yaymayı sağlayan bir moleküle dayalı olarak çalışıyor.

Coenzim A denen bir diğer molekül, lusiferaz aktivitesini engelleyebilecek bir reaksiyon yan ürününü uzaklaştırarak sürecin devam etmesine yardımcı oluyor. MIT ekibi bu bileşenlerin her birini farklı tipte nanopartikül taşıyıcılarında paketledi. Nanopartiküller, bunların, bitkinin doğru yerine ulaşmasına yardımcı oluyor ve aynı zamanda bitki için zehirli olabilecek konsantrasyonların oluşmasını da engelliyor. Sonuçta ortaya, bir masa lambası gibi işlev gören bir su teresi bitkisi çıkıyor.

Araştırmacılar, teknolojinin biraz daha ileri bir aşamasında bir çalışma alanını, hatta tüm bir sokağı aydınlatacak veya düşük yoğunluklu bir iç mekân aydınlatması sağlayacak kadar ışık elde edilebileceğine inanıyor.

MIT’de kimya mühendisliği profesörü olan ve araştırmayı kaleme alan Michael Strano şöyle diyor: “Vizyonumuz, bir masa lambası gibi işlev görecek bir bitki yaratmak; prize takmanızı gerektirmeyecek bir lamba. Işığı yaratan, nihayetinde, bitkinin kendi enerji metabolizması olacak. Çalışmamız çok ciddi bir biçimde, işlem görmüş ağaçlardan başka bir şey olmayan sokak lambalarına ve evlerde dolaylı aydınlatmaya giden yolu açıyor.”

Lusiferazlar, pek çok türde bulunan ve bunların “biyo-ışıldamasını”, yani ışık yaymasını sağlayan bir oksidatif enzim sınıfını oluşturuyor. Ateşböcekleri, kimyasal bir reaksiyon yoluyla ışık yayabiliyor. Bu kimyasal reaksiyonda lusiferin, lusiferaz enzimi tarafından oksilüsiferine dönüştürülüyor. Bu reaksiyonda, enerjinin bir kısmı ışık biçiminde ortaya çıkıyor. Reaksiyon yüksek verimliliğe sahip, yani reaksiyona giren enerjinin neredeyse tamamı hızla ışığa dönüştürülüyor.

Aydınlatma, tüm dünyada enerji tüketiminin yaklaşık yüzde 20’sini oluşturuyor. Bu nedenle bunların doğal olarak biyo-ışıldayan bitkilerle değiştirilmesi, karbondioksit emisyonlarında ciddi bir azalma anlamına gelecektir. Projenin başlangıcında, araştırmacıların ilk çabaları yaklaşık 45 dakika parlayan bitkilerle sonuçlanmıştı. Şu anda ise bu 3,5 saate çıkmış durumda.

10 santimetrelik tek bir su teresi fidesinin yarattığı ışık, şu an için, rahatça okumaya yetecek ışığın yaklaşık binde biri. Ama John Milton’ın Paradise Lost’unun bir sayfasındaki kelimeleri aydınlatmaya yetiyor.

MIT, kimyasal bileşenlerin konsantrasyonunu ve yayılım oranlarını daha fazla optimize ederek hem yayılan ışığın hem de süresinin artırılabileceğine inanıyor. Bu teknolojinin gelecek versiyonlarında ekip, nanopartikülleri bitki yapraklarının üzerine püskürtecek veya sürecek bir yöntem geliştirmeyi umuyor, böylece ağaçları ve diğer büyük bitkileri ışık kaynaklarına dönüştürmek mümkün olabilecek.

Ayrıca araştırmacılar, lusiferaz engelleyici taşıyan nanopartiküllerin eklenmesi ile ışıkların kapatılabileceğini de kanıtlamış durumda. Bu sayede gün ışığı gibi çevresel koşullara yanıt olarak ışıklarını kapatabilecek bitkiler yaratabileceklerini söylüyorlar.

Çalışma bulgularının tamamı American Chemical Society’nin dergisi Nano Letters’da yayımlandı.

Haber kaynağı: https://www.thescinewsreporter.com/2019/03/mit-just-created-living-plants-that.html?fbclid=IwAR37Ji3edmqufMimzcAaDcVmILFRHTj7xhoysdcbIacev7SdUPdgMl-zfyE&m=1