Pflanzennanobionik: MIT-Forscher lassen Pflanzen leuchten
Die Lampe der Zukunft lebt: Wissenschaftlern vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist es gelungen, Pflanzen mit Enzymen aus Glühwürmchen zum Leuchten zu bringen. Diese Pflanzen könnten in Zukunft die Funktion von künstlicher Beleuchtung übernehmen.
Die Forscher um Michael Strano nutzen dabei ein neues Verfahren, um die lichterzeugenden Stoffe mit Hilfe von Nanopartikeln in die Pflanzen, unter anderem Brunnenkresse und Spinat, einzubringen. Pflanzennanobionik nennen die MIT-Wissenschaftler das Forschungsgebiet, bei dem es darum geht, Pflanzen mit Hilfe von Nanotechnologie neue Funktionen zu verleihen .
Nanopartikel transportieren Moleküle
Die Partikel werden mit den Stoffen beladen, die Biolumineszenz erzeugen: das lichtemittierende Luciferin, das Enzym Luciferase, das Luciferin modifiziert zum Leuchten bringt, sowie das Coenzym A. Die Partikel werden in Wasser gelöst, die Lösung wird mit Druck in die Blätter der Pflanze transferiert. Im Blatt setzen die Partikel Luciferin frei, das in die Zellen eindringt, wo die Luciferase dann die Reaktion auslöst, die zur Biolumineszenz führt.
Mit diesem Verfahren könnten Pflanzen als Beleuchtung eingesetzt werden: Kleinere Pflanzen wie die Brunnenkresse könnten zur Leselampe werden, Bäume sogar zu Straßenlaternen. "Unsere Vision ist es, eine Pflanze zu bauen, die als Schreibtischlampe funktioniert – eine Lampe, die man nicht anschalten muss. Das Licht wird letztlich vom Energiestoffwechsel der Pflanze selbst versorgt" , sagt Strano(öffnet im neuen Fenster) .
Gentechnisch veränderte Pflanzen leuchten
Eine andere Möglichkeit, lichtemittierende Pflanzen zu erzeugen, ist Gentechnik. Dabei wird die Pflanze so modifiziert, dass sie das Gen für Luciferase ausbildet. Entsprechende Versuche wurden mit Tabak durchgeführt. Das Verfahren ist aber aufwendig, und der Tabak leuchtete nur sehr schwach.
Das von Strano und seinen Kollegen entwickelte Verfahren, das sie in der Fachzeitschrift Nanoletters beschreiben(öffnet im neuen Fenster) , ist weniger aufwendig. Weitere Vorteile sind, dass es bei praktisch jeder Pflanze eingesetzt werden kann und dass die so behandelten Pflanzen deutlich heller leuchten als die gentechnisch veränderten.
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