Un equipo integrado
por investigadores del MIT, del Instituto Tecnológico de California y de la
Universidad Dumlupinar en Turquía, publicaron el 16 de marzo del 2014, en
Nature Materials, el artículo “Plant nanobionics approach to augment
photosynthesis and biochemical sensing” en el cual incrementan, aún más la
utilidad de las plantas, mediante el agregado de nanomateriales para mejorar su
producción de energía y darles funciones completamente nuevas tales como la
detección y el seguimiento de los contaminantes ambientales.
Normalmente los
cloroplastos solo aprovechan el 10% de la luz solar. Los investigadores al incorporar
nanotubos de carbono en los cloroplastos (organela de la planta donde se realiza la fotosíntesis) incrementan
la captura energía de la luz solar en un 30 %. Los nanotubos de carbono actúan como
antenas artificiales para atrapar otras ondas electromagnéticas no visibles al
ojo humano como las ondas ultravioleta o las cercanas al rango de las
infrarrojas. Ellos utilizaron una técnica llamada perfusión vascular para incorporar
las nanopartículas a la Arabidopsis
thaliana, una pequeña planta con flores. Usando este método aplicaron una solución de nanopartículas a la
cara inferior de la hoja, las cuales penetraron a través de pequeños poros conocidos
como estomas. Luego los nanotubos llegaron
a los cloroplastos y aumentaron el flujo
de electrones incrementando la captación de radiación solar. En forma
paralela están realizando investigaciones trabajando
para incorporar a los vegetales nanomateriales electrónicos de avanzada como el grafeno.
También los
investigadores demostraron la posibilidad de convertir plantas de Arabidopsis
thaliana en sensores químicos mediante la incorporación a los cloroplastos
de nanotubos de carbono capaces de
detectar óxido nítrico, un contaminante ambiental. En la actualidad se han desarrollado
sensores de nanotubos de carbono para muchos productos químicos diferentes,
incluyendo el peróxido de hidrógeno, el explosivo TNT, y el gas nervioso sarín...
por lo que los investigadores esperan lograr plantas con nanotubos para
detectar en tiempo real (emiten fluorescencia) y controlar la contaminación del
medio ambiente, los pesticidas, las infecciones por hongos o exposición a toxinas
bacterianas.
La nanobiótica constituye
un nuevo campo en el cual las plantas
resultan muy atractivas como base de una revolucionaria plataforma
tecnológica, constituyendo una oportunidad para integrar la comunidad de biotecnólogos y nanotecnólogos en un área agro-innovadora con un gran potencial productivo.
