Leendő otthonában minden modern kényelem megtalálható. Helikopter repülő repülőgépéhez, robot szakácshoz, érintőképernyő falaihoz. És akkor ott vannak a szobanövények. Úgy néznek ki, mint a normál póknövények és a békeliliomok. De egy nap a semmiből a növények ijesztően lila színűvé válnak.
UH Oh. Bizonyára van penészprobléma. Látja, hogy a növények olyan bioérzékelők, amelyek figyelemmel kísérik otthona egészségét: megmondhatják Önnek, ha a radon- vagy szén-monoxid-szint túl magas, ha a fürdőszoba tapéta alatt rejlik veszélyes penész, hogy a házban valaki kilégzi az influenzavírus részecskéit, egyéb veszélyek között.
Bármennyire futurisztikus, mint amilyennek hangzik, ezek a szobanövény-bioszenzorok valósággá válhatnak már jóval az autók repülése előtt. A Tennessee-i Egyetem kutatóinak egy új cikke a Science- ben részletezi a géntechnológiával módosított növények használatának lehetőségeit fogalmi szempontból otthoni környezetünk megfigyelésére.
"Az ötlet az, hogy a szobanövényeket, a zöld zöld barátait tervezzük, hogy fenyegető módon elmondjam neked arról, mi folyik a házában" - mondja Neal Stewart, a kutatást vezető növénytudományi professzor.
A cikk azt vizsgálja, hogy megvalósítható-ea különféle típusú szobanövények, amelyek jeleket adnak, amikor bizonyos környezeti szennyező anyagokat érzékelnek. Azt is megvizsgálja, hogy ezeket a növényeket hogyan lehet a legjobban beépíteni az otthoni mintákba.
A legjobb növénytípusok a nagy, sokszínű levelekkel és világos színű virágokkal járnának, amelyek megkönnyítik a színváltozást a felismerésben - mondja Stewart. A növények megváltoztathatják a színt vagy fluoreszkálhatnak, amikor veszélyeknek vannak kitéve. A tudósok régóta tudják, hogyan lehetne a növényeket fluoreszkálni úgy, hogy a fluoreszkáló medúza géneit beillesztik a növény sejtjeibe; itt az a trükk az lenne, hogy ezt a fluoreszcenciát csak bizonyos ingerek, például a radon jelenlétében kapcsolják be.
A maximális vizuális információ eléréséhez több növényre van szüksége, amelyek csak itt-ott adják az alkalmi edényt. A kutatók egy egész „intelligens növényfalat” láttak el, amely vizuálisan is vonzó lenne, és elegendően nagy lombozat-sűrűséget biztosítana a színváltozások vagy a fluoreszcencia megjelenítéséhez. A növényeket lehet a legjobban a ház fűtési, szellőztetési és légkondicionáló rendszerének visszatérő szellőzőnyílásainak közelében elhelyezni, mivel itt a gázok, mint például az öntőformák által kibocsátott illékony szerves vegyületek (GOS-k) lennének a legkoncentráltabbak.
A szintetikus biológia fejlődése lehetővé teheti, hogy a beltéri növények fitoszenzorokként működjenek. (C. Bickel / Tudomány) A növények bioszenzorként történő felhasználásának gondolata - az AKA „fitoszenzorok” - nem új. A DARPA által finanszírozott kutatások kimutatták, hogy a növényeket úgy lehet megtervezni, hogy felismerjék a TNT-t, és néhány növénybiológus azt remélte, hogy ez végül olyan dolgokhoz vezethet, mint növényi alapú repülőtéri biztonsági rendszerek, ahol az utasok egy kertben sétálhatnak, amelynek növényei figyelmeztetik a hatóságokat a drogok vagy robbanóanyagok. Más kutatások - köztük Stewarté is - bebizonyították, hogy a növényeket úgy is megtervezhetik, hogy felismerjék saját betegségeiket, tudatva a gazdákkal, hogy van-e veszély az üvegházban.
"Amint el tudjuk képzelni egy olyan terepen telepített kórokozó fitosenzúrát, amely korai figyelmeztetést ad a növényi betegségről, elképzelhetjük az otthoni sentinell fitoszenzorokat, amelyek láthatóan figyelmeztetik a penész vagy más veszélyeket, mielőtt azok befolyásolhatnák az egészségünket" - olvasható a Science cikkben.
K. Peter Pauls, az Ontario-i Guelphi Egyetem növénygazdálkodási professzora azt mondja, hogy a szobanövények bioszenzoros fala „nem esik ki a lehetőségből”. Ahhoz, hogy odajuthassanak, a kutatóknak események sorozatát kell létrehozniuk az eseményen belül. a növényt, hogy érzékeny legyen bármire, amit észlelni akar (radon, penész stb.), és összekapcsolja azt egy vizuális riporter rendszerrel, mint a színváltozás vagy fluoreszkálás.
"Nem tudom elképzelni, hogy túl sok lenne ahhoz, hogy a [színváltozás vagy a fluoreszcencia] válaszadóját valamilyen érzékelő rendszerhez kapcsoljuk" - mondja Pauls.
Stewart és csapata számára a következő lépés az, hogy megtervezünk néhány növényt, hogy reagáljon a specifikus ingerekre, és kísérleteket kezdjen. Nem látják el, hogy a közeljövőben otthonba érkező fitoszenzoros falakat látják el, de a projektet hosszú távú folyamatnak tekintik, amelybe talán bevonják a polgári tudósokat, akik segítenek a kutatásban azáltal, hogy otthoni kísérleteket végeznek műszaki növényekkel.
A munka Stewart és felesége, Susan Stewart és az UT belsőépítész professzora, Rana Abudayyeh közötti együttműködés volt. Susan Stewart belsőépítést tanul az egyetemen.
"Mesélt nekem az óráiról, és ezeket a szép, növényekkel és biolumineszcenciával foglalkozó fogalmi projekteket hajtották végre" - mondja Neal Stewart. "Arra gondoltam, hogy ez elég messze van - együtt kell dolgoznunk."
