Her kan man se an av plantene som er tilført nanopartikler og lyser. Lyset er mye svakere i virkeligheten enn det ser ut som på bildet, planten og boken er plassert foran et reflekterende ark for å forsterke lyset fra plantene på boka. [Foto: Seon-Yeong Kwak]
Her kan man se an av plantene som er tilført nanopartikler og lyser. Lyset er mye svakere i virkeligheten enn det ser ut som på bildet, planten og boken er plassert foran et reflekterende ark for å forsterke lyset fra plantene på boka. [Foto: Seon-Yeong Kwak]

Snart kan vi kanskje bruke planter som leselys

Amerikanske forskere har greid å få planter til å lyse av seg selv.

Noen drømte seg kanskje bort i den vakre naturen på planeten Pandora fra filmen Avatar fra 2009. Forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MiT) tror at selvlysende trær en dag kan lyse opp våre egne gater.

De har eksperimentert med å tilføre spesialiserte nanopartikler inn i bladene på planter, og greide å få plantene til å avgi et svakt lys i nesten fire timer.

– Visjonen er å lage en plante som kan fungere som et skrivebordslys. En lampe som du ikke trenger å plugge inn. Lyset skal drives av energien i plantens egen metabolisme, sier senior forfatter av den nye studien, Michael Strano, i en pressemelding fra universitetet.

Samme mekanisme som i ildfluer

For å skape effekten vendte forskerteamet seg til luciferase, enzymet som får ildfluer til å lyse opp. Luciferase reagerer med et molekyl som kalles luciferin, og dette avgir lys. Et annet molekyl som kalles co-enzym A hjelper prosessen. Disse tre komponentene ble puttet inn i to forskjellig typer nanopartikler.

Plantene ble lagt i en løsning som inneholdt partiklene, og utsatt for høyt trykk. Dette gjorde at nanopartiklene trengte seg inn i plantenes blader.

Eksperimentet var nøye designet slik at luciferasen ble gradvis avgitt og reagerte med lusiferin inne i bladenes celler. Dette gjorde at planten avga et svakt lys.

Lyset som ble generert var bare en tusendel av belysningen som trengs for å kunne lese en bok i mørket. Det er med andre ord en stund igjen før man kan bruke en slik plante som nattbordlampe.  Men forskerne tror de kan optimalisere prosessen og få planten til å lyse sterkere og lengre etter hvert.

Selvlysende kål, spinat og brønnkarse

Forskerne har for det meste brukt brønnkarse i eksperimentet, men har også testet ut prosessen på kål og spinat. De skriver at metoden kan brukes på alle typer planter.

Tidligere er det blitt gjort forsøk ved å genredigere tobakkplanter slik at planten får genet for luciferase. Forskerne skriver at dette er en prosess som krever mye arbeid og at lyset som avgis blir veldig svakt. De tror derfor at deres metode kan være veien å gå, og ønsker å lage en slags maling eller spray som kan gjøre ulike planter og trær til lyskilder.

– Målet er å kunne behandle planten en gang når den er ung, og få lyseffekten til å kunne vare hele plantens liv, sier Strano.

Det er altså store planer, det gjenstår å se hvor langt denne teknologien kan strekke seg.

Forskerne har også demonstrert at lyset i planten kan «slås av» ved å legge til nanopartikler som inneholder såkalte luciferase-inhibitorer.

Selvlysende fisk

Reaksjonen mellom luciferase og luciferin er den samme som gjør at noen sjøskapninger som maneter og dypvannsvannsfisker lyser. Forskere i Singapore var de første til å genmodifisere sebrafisk til å avgi svakt lys i 1999. Tanken var at de skulle brukes til å oppdage vannforurensing.

Det amerikanske selskapet Yorktown Technologies lanserte de første selvlysende akvariefiskene på markedet i 2003, under navnet Glofish. På samme tid utviklet taiwanske forskere lysende akvariefisk, og fortsatte med å eksperimentere med nye raser ut over 2000-tallet. Slike fisker finnes på markedet i mange land i dag. Genmodifiserte fisk er ikke lovlig å selge i Norge og EU.

Videoen viser genmodifiserte scalarer i Taiwan under ultrafiolett lys.

Referanse: 

Michael S. Strano m.fl: A Nanobionic Light-Emitting Plant, Nano Letters, november 2017 (sammendrag)

Powered by Labrador CMS