ترجمه: نادر يارمحمدي
اسفناج ديگر تنها يك ابرغذا نيست. با تعبيه برگهايي با نانولولههاي كربني، مهندسين MIT گياهان اسفناج را به حسگرهايي تبديل كردهاند كه ميتوانند مواد منفجره را شناسايي كنند و به صورت بيسيم آن اطلاعات را به يك دستگاه دستي، مشابه يك گوشي هوشمند پس بفرستند.
اين يكي از اولين نمايشهاي سيستمهاي مهندسي الكترونيك روي گياهان است؛ رويكردي كه اين محققان آن را «نانوبيونيك گياهي» مينامند.
مايكل استرانو، پروفسور محصولات كربني مهندسي شيمي در MIT و رهبر اين تيم تحقيقاتي بيان ميكند كه «هدف نانوبيونيك گياهي وارد كردن نانوذرات در گياه مورد نظر به منظور بخشيدن عملكردهاي غيربومي به آن است.»
در اين مورد، گياهان مورد نظر به منظور شناسايي تركيبات شيميايي كه تحت عنوان نيتروآرومتيكها شناخته ميشوند طراحي شدند، كه غالباً در مينها و ساير مواد منفجره استفاده ميشوند. وقتي يكي از اين مواد شيميايي در آبهاي زيرزميني كه به طور طبيعي توسط گياه موردنظر نمونهبرداري شدهاند حضور پيدا ميكند، نانولولههاي كربني قرارگرفته در برگهاي گياه يك علامت فلورسنت را ارسال ميكنند كه ميتواند توسط يك دوربين مادونقرمز خوانده شود. اين دوربين ميتواند به يك كامپيوتر كوچك مشابه يك گوشي هوشمند متصل شود، كه سپس يك ايميل به كاربر ارسال ميكند.
استرانو كه باور دارد قدرت گياهان ميتواند به منظور اخطار آلودگيها و شرايط زيستمحيطي همچون خشكسالي نيز مهار شود، ميگويد: «اين يك نمايش جديد است كه نشان ميدهد ما چگونه بر سد ارتباط گياه/انسان غلبه كردهايم.»
در مطالعات نانوبيونيك گياهان در سال ۲۰۱۴، آزمايشگاه استرانو روي يك گياه آزمايشگاهي رايج با نام آرابيدوپسيس تاليانا كار كرد. اما اين محققان ميخواستند گياهان اسفناج معمولي را براي تحقيق آخر خود استفاده كنند، تا تطبيقپذيري اين تكنيك را نشان دهند. استرانو ميگويد: «شما ميتوانيد اين تكنيكها را روي هر گياه زندهاي اجرا كنيد.»
تا به حال اين محققان گياهان اسفناجي كه ميتوانند دوپامين را شناسايي كنند نيز مهندسي كردهاند، مادهاي كه روي رشد ريشه گياه تأثير ميگذارد. حالا آنها در حال كار روي حسگرهاي ديگري هستند؛ از جمله برخي حسگرها كه مواد شيميايي را كه گياهان به منظور انتقال اطلاعات درون بافتهاي خودشان استفاده ميكنند، دنبال ميكنند.
محققان درباره اين تحقيق ميگويند: «گياهان از لحاظ زيستمحيطي بسيار پاسخگو هستند. آنها خيلي قبل از اينكه ما بفهميم ميدانند كه قرار است يك خشكسالي اتفاق بيفتد. آنها ميتوانند تغييرات كوچكي در خواص خاك و ذخيره آب را شناسايي كنند. اگر ما آن مسيرهاي علامتدهي شيميايي را درك كنيم، اطلاعات فراوان و ارزشمندي دستيافتني ميشوند.»
اين حسگرها ميتوانند به گياهشناسان نيز در يادگرفتن سازوكار دروني گياهان، كنترل سلامتي گياه و حداكثر ساختن بازده تركيبات نادري كه توسط گياهاني چون گل پريوش ساخته ميشوند كمك برساند؛ گلي كه داروهايي ميسازد كه براي درمان سرطان استفاده ميشوند.
محققان معتقدند كه «اين حسگرها اطلاعاتي بيدرنگ از گياه مورد نظر به دست ميدهند. بيشتر شبيه اين است كه گياهان با ما در مورد محيطي كه در آن قرار دارند صحبت ميكنند. در مورد كشاورزي دقيق، داشتن چنين اطلاعاتي ميتواند مستقيماً روي بازده و سود ناخالص تأثير بگذارند.
منبع: ساينس ديلي
