iPon Hírek

Nanotechnológiával a hatékonyabb fotoszintézisért

Dátum | 2014. 03. 18.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Biológusok egy csapata a nanotechnológia legújabb vívmányait kihasználva „felturbózta” néhány növény fotoszintézisét. Hasonló módszerekkel a kutatók szerint a jövőben olyan bionikus anyagok lehetnek előállíthatók, amelyek növekednek és sérülés esetén képesek kijavítani magukat, feltéve persze ha hozzájutnak némi napfényhez. Az eredmény kétségkívül roppant érdekes, ugyanakkor a szakma nagy része szkeptikusan fogadta, mivel a mögöttes folyamatokról nem sokat árultak el az MIT munkatársai. Mindössze annyit tettek közzé el, hogy a nanorészecskéket a növényi sejteken belül a kloroplasztisz nevű sejtszervecskéig juttatták be, amely a fotoszintézis helyszíne. A kloroplasztisz lényegileg szén-dioxidból és vízből gyárt cukrot, a napfény energiáját használva fel ehhez. Ahogy Michael Strano, a kutatócsoport vezetője fogalmazott, projektjük fő célja, hogy egy napon kiemeljék a növényi szervezetből a folyamatot, és olyan rendszereket hozzanak létre, amelyek a sejten kívül is képesek fotoszintetizálni. A kloroplasztisz sejtből való kiemelésére korábban már történtek kísérletek, a szervecske azonban az eddigi tapasztalatok alapján legfeljebb négy órát képes kibírni a növényen kívül, mielőtt a rajta képződő reaktív szabadgyökök végeznének vele. Az élettartam meghosszabbítása érdekében Strano és kollégái egy nanoceria nevű anyaggal igyekeztek megkötni a szabadgyököket. Ehhez első lépésben be kellett juttatni a nanorészecskék formájában lévő anyagot a kloroplasztiszba annak károsítása nélkül. A szakértők ennek érdekében egy egyszerű trükköt alkalmaztak: a nanorészecskéket kívülről töltéssel rendelkező molekulákkal vonták be. A töltött nanorészecskét a kloroplasztisz membránja magába szippantotta, és ha egyszer bekerül a sejtszervecskébe a részecske, onnan nem tudott távozni. A kutatók ezzel a módszerrel mind a lúdfű sejten belüli, mind pedig a spenót izolált kloroplasztiszaiba sikerrel juttatták be a nanoceriát. Az anyag a kiemelt sejtszervecskék „életét” két órával hosszabbította meg, ráadásul megnövelte az elektronok áramlásának mértékét, ami arra utal, hogy segítségével a fotoszintézis is hatékonyabbá tehető. „Kiválóan demonstrálták, hogyan lehet a nanotechnológiát és a szintetikus biológiát egy élő organizmus funkcióinak fokozása érdekében párosítani” – mondja James Collins, a Bostoni Egyetem kutatója. Ahogy már említettük, a részleteket egyelőre homály fedi, így nem lehet tudni, hogy pontosan hogyan is teszi hatékonyabbá a fotoszintézist a folyamat. Az egyik elképzelés szerint a nanorészecskékkel együtt bejuttatott szén nanocsövek lehetnek felelősek ezért. Ezek félvezetők, így fénynek kitéve módosul az elektronszerkezetük, vagyis lehetséges, hogy gerjesztett állapotban elektronokat képesek pumpálni a fotoszintézis rendszerébe. Strano szerint továbbá lehetséges, hogy a nanocsöveknek köszönhetően a látható fény nagyobb tartományát képesek felhasználni a módosított kloroplasztiszok, továbbá némi ultraibolya, illetve infravörös sugárzás elnyelésére is alkalmassá válhattak az átalakítás által. Az azonban egyelőre egyáltalán nem biztos, hogy az elektrontöbbletet valóban fel is képes használni a rendszer. Strano és kollégái mindenesetre bizakodnak, és egy kloroplasztiszokon alapuló üzemanyagcella tervein törik a fejüket, amely hasonlóan működne, mint az bioüzemanyagot termelő algatelepek, viszont nem kéne azzal vesződni, hogy az algákat életben tartsák. Elképzelésük szerint a rendszer fénynek kitéve cukrot termelne, ami rendkívül jó módja az energia raktározásának, hiszen egységnyi cukor hússzor annyi energia tárolására képes, mint egy ugyanakkora lítiumion-akkumulátor, mondja Strano.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

2. gnorbi
2014.03.18. 13:21
Számomra ez úgy hangzik, mint a Vasember 3 alap sztorija. Csak aztán nehogy robbanó növényeket kelljen kerülgetni..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Bogdan97
2014.03.18. 16:24
Csak nehogy a végén "Revolution" szaga legyen.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!