Los investigadores creen que dichas plantas algún día serán lo suficientemente brillantes como para iluminar un espacio de trabajo.
Una nanopartícula (nanopolvo, nanoracimo, o nanocristal) es una partícula microscópica con por lo menos una dimensión menor que 100 nm (Newton metro). Actualmente las nanopartículas son un área de intensa investigación científica, debido a una amplia variedad de aplicaciones potenciales en el campo biomédico, óptico, electrónico, nanoquímico, o de agricultura.
Los ingenieros de Instituto Tecnológico de Massachusetts-MIT han dado un primer paso fundamental para hacer realidad este proyecto. Al incorporar nanopartículas especializadas en las hojas de una planta de berros, indujeron a las plantas a emitir luz tenue durante casi cuatro horas. Creen que, con una mayor optimización, dichas plantas algún día serán lo suficientemente brillantes como para iluminar un espacio de trabajo.
Para crear sus plantas brillantes, el equipo del MIT recurrió a la luciferasa, la enzima que les da brillo a las luciérnagas. La luciferasa actúa sobre una molécula llamada luciferina, que la hace emitir luz. Otra molécula llamada coenzima A, ayuda al proceso eliminando un subproducto de la reacción que puede inhibir la actividad de la luciferasa.
La investigación fue financiada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos / Seon-Yeong kwak / MIT
La investigación fue financiada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos / Seon-Yeong kwak / MITEl grupo investigativo del MIT empaquetó cada uno de estos tres componentes en un tipo diferente de portador de nanopartículas. Las nanopartículas, que están hechas de materiales que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. Clasifica como "generalmente considerados seguros", ayudan a que cada componente llegue a la parte correcta de la planta. También evitan que los componentes alcancen concentraciones que podrían ser tóxicas para las plantas.
Para obtener las partículas en las hojas de las plantas, los investigadores primero suspendieron las partículas en una solución. Las plantas se sumergieron en la solución y luego se expusieron a alta presión, permitiendo que las partículas ingresaran a las hojas a través de pequeños poros llamados estomas.
Las partículas que liberan luciferina y la coenzima A, se diseñaron para acumularse en el espacio extracelular del mesófilo, una capa interna de la hoja, mientras que las partículas más pequeñas que llevan luciferasa ingresan a las células que forman el mesófilo. Las partículas de PLGA liberan gradualmente luciferina, que luego ingresa en las células de la planta, donde la luciferasa realiza la reacción química que hace brillar.Michael Strano, Profesor de Ingeniería Química en el MIT y autor principal del estudio afirma "La meta es hacer una planta que funcione como una lámpara de escritorio, una lámpara que no tenga que enchufar. La luz es impulsada finalmente por el metabolismo energético de la planta en sí".
Los investigadores también han demostrado que pueden apagar la luz mediante la adición de nanopartículas que llevan un inhibidor de la luciferasa. Esto podría permitirles eventualmente crear plantas que bloqueen su emisión de luz en respuesta a condiciones ambientales como la luz solar, dicen los investigadores.
