Nakon stvaranja GM riže s ljudskim genima, nakon stvaranja GM djece s jednim ili tri roditelja i najave stvaranja ljudskih klonova, znanstvenici su se okrenuli ka bionici, stvarajući prve augmentirane biljke koje imaju u sebi naprednu nano tehnologiju.

Michael Strano, profesor kemijskog inženjeringa, i njegov tim na MIT-u je uspio spojiti naizgled nespojive stvari; živuću biljku s nano tehnologijom koja je promijenila normalna biljna svojstva. Najuspješnije biljke na svijetu uspijevaju apsorbirati 10% sunčeve svjetlosti, no uz pomoć ugljičnih nanotuba ubačenih u biljni kloroplast, Stranov tim je poboljšao upijanje sunčeve svjetlosti određenih biljki na nevjerojatnih 30%.

bionic-plantKloroplast je biljni plastid, točnije organele koje se nalaze u biljnoj citoplazmi, kloropolast je tipičan po specifičnoj zelenoj boji koju dobiva iz pigmenta – karotenoida pod nazivom klorofil, osim ovog pigmenta biljke su razvile još 600 različitih boja, među njima su i karoten koji biljkama daje crvenkastu ili narančastu nijansu i ksantofil koji biljkama daje žutu boju.

Klorofil u klorplastu je mjesto na kojem se stvara fotosinteza, točnije biljka zahvaljujući klorofilu pretvara sunčevo zračenje u kombinaciji s vodom i ugljičnim dioksidom u kemijsku energiju –ugljikohidrate, pohranjene u organskim molekulama.

U zadnjih par godina nanobionika je uzela maha u obliku raznoraznih istraživanja, a ideje o spajanju nanotehnologije i biljaka nije nova, no do sada nije davala značajnijih rezultata jer je bilo jako teško tehnologiju spojiti sa živim biljkama.

Stranov tim je pokušao poboljšati osnovne predispozicije pojedinih biljnih vrsta uz pomoć nanotehnologije na različite načine. Najprije su pokušali s ubacivanjem ugljičnih nano tehnologije u biljke zalijevajući ih vodom u kojoj su se nalazile nanotube, no biljke su vodu upijale, a nanotube su ostale na površini listova ili pak u neposrednoj okolici korijenja.

Nakon toga su pokušali s prehranom biljaka s različitim otopinama no biljke su svaki put upijale hranjive sastojke ali su odbijale primiti nanotube.

Nakon toga MIT-ov tim je pokušao drugačiji pristup, nanotube su ubacili u živuće biljke kroz stomate, malene pore s donje strane lista kroz koje biljke izbacuju višak vode i kisik. Ovaj proces se relativno jednostavno obavlja uz pomoć šprica za injekciju u kojoj se nalazi malo vode i ugljične nanotube.

Michael Strano je za vrijeme objave studije u znanstvenom žurnalu Nature Materials, izjavio slijedeće:

„Naša ideja je bila da biljkama dodamo nove funkcije koje one u prirodi nemaju. Nakon što smo u biljku ubacili nanotehnologiju kroz stomate ostali smo začuđeni jer list biljke dizajniran da funkcionira kao iznimno selektivna membrana. Obično voda evaporira iz lista kroz stomate, ali mi smo uspjeli obrnuti ovaj proces.“

Nakon toga trebalo je ugljične nanotube dovesti do kloroplasta u kojima se klorofilom stvara fotosinteza. Taj dio zadatka su obavili na način da su nanotube omotali s polimerom u kojem se nalazi odgovarajuća DNK koju biljka prepoznaje. Tako pripremljen polimer se lijepi isključivo za mjehuriće stvorene od lipida koji se nalaze oko kloroplastičnih organela. Lipidni mjehurići biljke su propustili nanotube ravno u centra klorpolasta bez ikakvih oštećenja na biljkama, koje su nakon apsorbiranja nanotuba počele ostvarivati funkcije koje su dobile s nanotubama, poput svijetljenja u mraku, pojačane fotosinteze, osjetljivosti na određene plinove i podražaje.

Znanstvenici još uvijek ne znaju na koji način sve to djeluje, točnije kako biljke prihvaćaju funkcije koje su im nanotube omogućile, slijedeći korak je omogućavanje biljkama da reagiraju na određene toksine, zagađivače pa čak i pesticide ili gljivična oboljenja u zraku koji udišemo.

Stranov tim smatra kako će nanobionika stvoriti biljke koje će imati sve više egzotičnih funkcija o kojima mi sada tek možemo sanjati, zapravo Strano je u završnici svog izlaganja naveo:

„Tek smo počeli s eksperimentima, pričekajte malo i vidjet ćete što ćemo sve stvoriti s ovom tehnologijom.“

Autor ove studije je Stranov student Juan Pablo Giraldo, on također smatra kako je ovaj rad samo početak stvaranja potpuno novih (starih) biljaka koje bi mogle obavljati nevjerojatne stvari koje su do sada bile „rezervirane“ za tehničke gadgete poput senzornih mjerenja ili detekcije različitih elemenata i spojeva on je za Science Daily izjavio slijedeće:

„Mi bi uskoro mogli koristiti ugljične nanotube kao senzore koji će otkrivati slobodne radikale u supermalenim količinama koje mi danas niti ne možemo otkriti, za sada gotovo nitko nije radio na spajanju nanotehnologije s biljkama, no mogućnosti su tolike da je kemijski inženjering tek jedan potencijalni kandidat za buduća istraživanja.“

Znanstvenici su do sada puno puta pokazali kako su u stanju stvoriti brojne inovacije koje se plasiraju kao hvale vrijedna rješenja, no nakon toga prođu, ponekad, desetljeća nakon kojih se shvati kako su takve tehnologije bile na uštrp našeg zdravlja. Voljeli bi vjerovati da će se ovakva i slične tehnologije koristiti isključivo u korist cijelog čovječanstva, no s obzirom da živimo u svijetu kojeg pokreće novac i pohlepa i te kako se pribojavamo budućnosti nanobionike i njene kombinacije s biljkama.

Izvori:

Forget GMOs, scientists are creating bionic plants

Scientists Hack Plants With Nanotubes to Supercharge Photosynthesis

Bionic plants: Nanotechnology could turn shrubbery into supercharged energy producers

About The Author

Urednik

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.