MIT 연구원들은 식물을 빛처럼 빛나게 만드는 나노 입자를 만듭니다

MIT (Massachusetts Institute of Technology)의 연구원들은 물냉이 식물이 거의 4 시간 동안 희미한 빛을 내도록 할 수있는 특수 나노 입자를 만들었습니다. 물냉이 식물에서 방출되는 빛은 유전자 조작 된 담배 식물에서 방출되는 빛보다 100,000 배 더 밝습니다. 이 식물에서 생성되는 빛은 읽는 데 필요한 빛의 천분의 1 정도입니다. MIT 화학 공학 교수 인 Michael Strano에 따르면, 이러한 식물에서 방출되는 빛은 강도와 ​​시간 측면에서 최적화 될 수 있으므로 앞으로 이러한 식물을 테이블 램프 대신 사용할 수 있습니다.

식물 나노 바이오닉스에 대한 연구는 에너지 사용을 줄이는 데 엄청난 영향을 미칠 것입니다. 연구원들에 따르면 지금까지 램프 사용은 전 세계 에너지 소비의 약 20 %를 차지합니다. 앞으로이 빛나는 식물은 전체 작업 공간을 비추고 가로등의 기능을 대체 할 수있을 것으로 예상됩니다.

발광 식물 연구는 곽선영 박사후 연구원이 주도 해 2017 년 11 월 Nano Letters에 게재됐다. 이 연구는 폭발물을 감지 할 수있는 시금치와 환경 조건을 모니터링 할 수있는 식물에 대한 후속 연구입니다.

이 식물에서 방출되는 빛은 루시 페라 제 효소와 루시페린 분자 사이의 반응에서 비롯됩니다. 효소와 분자 사이의 반응은 또한 반딧불이가 어두울 때 빛나게합니다. 반딧불이는 자연적으로 이러한 효소와 분자를 가지고 있지만 식물에서는 그렇지 않습니다. 따라서 연구원들은 효소 루시퍼 라제와 분자를 포함하는 나노 입자를 만들었습니다. 식물 조직에 삽입 된 후이 나노 입자는 루시 페라 제와 루시페린을 식물 세포로 방출합니다. 그 후 효소와 분자 사이에 화학 반응이 일어나 빛을 생성 할 수 있습니다.

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이 기술에서 식물을 사용하는 것은 연구원들에게 더 유익한 것으로 간주됩니다. 이는 식물이 자신의 에너지를 흡수하고 저장할 수 있고 환경을 복구하고 적응할 수 있기 때문입니다. 또한 조명을 사용하여 도로를 비추는 것보다 식물을 사용하는 것이 더 실용적인 것으로 간주됩니다.

이제 과학자들은 식물의 루시 페라 제 효소와 루시페린 분자 사이에서 발생하는 반응의 균형을 맞추어이 발광 식물을 최적화하려고합니다. 효소와 분자 사이의 반응은 너무 느리거나 너무 빠를 수 없습니다. 반응이 너무 느리면 생성되는 빛이 어두워집니다. 한편 반응이 너무 빠르면 생성되는 빛이 너무 밝아 에너지를 낭비하게됩니다.

연구원들은이 발광 시설이 미래에 유망한 조명 원이 될 수 있다고 낙관합니다. 이것은 사용 된 나노 입자의 안전성에 의해 뒷받침됩니다. 이 나노 입자는 FDA (Food and Drug Administration)에 의해 안전한 것으로 간주되었으며 의학에도 사용되었습니다.

출처 : www.sciencedaily.com


이 기사는 LabSatu 뉴스 기사의 재발행입니다.