植物ナノバイオニクス
という分野があります。

植物ナノバイオニクスは、
さまざまな種類のナノ粒子を植物体に埋め込むことによって
植物に新しい能力や特性を付け加える技術です。

電子電気機器が行っている多くの機能を
植物を電子機器代わりにすることが目的です。

MIT化学工学研究室では
植物を照明器具として利用する研究をおこなっています。


これは
ナノ粒子の注入によって発光するクレソンです。
MIT-Glowing-Plants_0news.mit.edu

この発光に使うものは
ホタルがお尻を光らせるのに使っている
発光物質ルシフェリン、
発光酵素ルシフェラーゼ、
発光プロセスに必要な補酵素コエンザイムAです。

これらの3つを
それぞれナノ粒子に組み込んで
植物体に入れます。

ルシフェリンには、PLGA(乳酸-グリコール酸共重合体)粒子
ルシフェラーゼには、シリカのナノ粒子
コエンザイムAには、キトサン粒子
が使われています。

これらのナノ粒子を水溶液中に溶け込ませて
植物を入れて
溶液に高い圧力をかけると、
ナノ粒子が植物の気孔を通って葉の内部に入りこんでいきます。


ルシフェリンとコエンザイムAを放出するナノ粒子は、
葉肉細胞外に蓄積するように粒子サイズが大きめにされています。
ルシフェラーゼを放出するナノ粒子は、
粒子サイズが小さいので
葉肉細胞の内部に入りこむんでいきます。

葉肉細胞外ではゆっくりとルシフェリンとコエンザイムAが放出され、
それらが葉肉細胞に入ると発光酵素ルシフェラーゼと反応して
発光反応が起こるという仕組みになっています。


植物ナノバイオニクス技術では
遺伝子組み換えとは違い
どの植物を利用しても発光させることが可能です。


すでに写真の光るクレソン以外にも
ルッコラ、ケール、ホウレンソウなどの野菜でも
同じ方法で光ることがすでに実証されています。

今後は、
ナノ粒子スプレーを作り、
植物の葉にスプレーすることで、
樹木や大型植物を照明用光源にすることも考えているそうです。



映画「アヴァター」でも
森の植物たちが光っていましたね。

pandora-nightmarcog003.wordpress.com


avatar-220TH CENTURY FOX


この研究チームは
これまでにも
ホウレンソウを使って爆発物を検知してスマホに情報を転送するシステムや、
乾燥状態をモニターできる植物などを発表しています。





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