בביתכם העתידי יש את כל השירותים המודרניים. הליפורט לרכב המעופף שלך, שף רובוט, קירות מסך מגע. ואז יש את עציצי הבית. הם עשויים להיראות כמו צמחי עכביש רגילים וחבצלות שלום. אבל יום אחד, משום מקום, הצמחים מתחילים להאיר סגול מוזר.
או - או. בטח יש לך בעיה בעובש. הצמחים, אתם מבינים, הם חיישנים ביולוגיים המפקחים על בריאות הבית: הם יכולים לומר לכם מתי רמות הראדון או הפחמן החד-חמצני גבוהים מדי, אם יש עובש מזיק האורב מתחת לטפטים בחדר האמבטיה, האם מישהו בבית נושף חלקיקי נגיף שפעת, בין מפגעים אחרים.
עד כמה שזה נשמע עתידני, חיישני הביוס של עציצי הבית עשויים להיות מציאות הרבה לפני שטס מכוניות. מאמר חדש במדע מאוניברסיטת טנסי חוקרים מפרט את האפשרויות, במושגים רעיוניים, של שימוש בצמחים מהונדסים גנטית לפיקוח על הסביבה הביתית שלנו.
"הרעיון הוא להנדס עציצים, החברים הירוקים הקטנים שלך, לספר לך על הנעשה בבית שלך בצורה לא מאיימת", אומר ניל סטיוארט, פרופסור למדעי הצמח שהוביל את המחקר.
המאמר בוחן את כדאיות הנדסת עציצים מסוגים שונים בכדי לתת אותות כאשר הם חשים במזהמים סביבתיים מסוימים. זה גם מסתכל כיצד ניתן לשלב את הצמחים הטובים ביותר בעיצובים לבית.
הסוגים הטובים ביותר של צמחים לשימוש הם אלה עם עלים גדולים ומגוונים ופרחים בהירים, מה שיקלה על איתור שינויים בצבע, כך אומר סטיוארט. צמחים עשויים לשנות צבע או פלואורסציה כאשר הם נחשפים למפגעים. מדענים ידעו זה מכבר כיצד לגרום לצמחים לניאון על ידי הכנסת גנים מדוזות פלואורסצנטיות לתאי הצמח; הטריק כאן יהיה לגרום להפעלת פלואורסצנט זה רק בנוכחות גירויים מסוימים כמו רדון.
כדי לקבל מידע חזותי מרבי, תזדקק לעוד צמחים שרק הסיר מדי פעם פה ושם. החוקרים ראו "קיר צמח חכם" שלם שיהיה מושך חזותית ויעניק צפיפות עלווה גבוהה מספיק כדי להשוויץ בכל שינוי צבע או פלואורסצנט. הצמחים עשויים להיות ממוקמים בצורה הטובה ביותר ליד פתחי האוורור החוזרים של מערכת החימום, האוורור והמיזוג של הבית, מכיוון שכאן יתרכזו גזים כמו תרכובות אורגניות נדיפות (VOC) הנפלטות על ידי תבניות.
התפתחויות בביולוגיה סינתטית עשויות לאפשר לצמחים מקורים לפעול כפיטוזנסורים. (ג. ביקל / מדע) הרעיון של שימוש בצמחים בתור חיישנים ביולוגיים - AKA "פיטוזנסורים" - אינו חדש. מחקרים במימון DARPA הראו שניתן להנדס צמחים לאיתור TNT, כאשר כמה ביולוגים מהצומח מקווים כי זה בסופו של דבר יכול להוביל לדברים כמו מערכות אבטחה מבוססות שדות תעופה, בהן נוסעים יוכלו לשוטט בגן שהמפעלים שלו יתריעו בפני הרשויות לנוכחותם של סמים או חומרי נפץ. מחקרים אחרים, כולל זה של סטיוארט, הוכיחו שניתן להנדס צמחים לאיתור מחלות שלהם, ולהודיע לחקלאים אם יש איום בחממה.
"בדיוק כפי שאנו יכולים לדמיין סדרה של פיטוגנים חיישני פיטוגן פרוסים בשדה נותנים התרעה מוקדמת על מחלות צמחים, כך אנו יכולים לדמיין פיטוזנסורים זריזים ביתיים הנראים באופן ברור מפני עובש או מפגעים אחרים לפני שהם יכולים להשפיע על בריאותנו, " נכתב בעיתון במדע .
ק. פיטר פאולס, פרופסור לחקלאות צמחים באוניברסיטת גאלף באונטריו, אומר כי קיר ביו-חיישני עציצים הוא "לא מתחום האפשרות." כדי להגיע לשם, החוקרים יצטרכו להקים מפל של אירועים בתוך את הצמח כך שהוא יהיה רגיש לכל מה שהם רוצים שהוא יגלה (רדון, עובש וכו ') וקושרים את זה למערכת עיתונאים חזותית כמו שינוי צבע או ניאון.
"אני לא מתאר לעצמי שזה יהיה יותר מדי מתיחה לזוג שמגיב [שינוי צבע או הקרינה] למערכת חישה מסוג כלשהו, " אומר פולס.
עבור סטיוארט וצוותו, השלב הבא יהיה להנדס כמה צמחים שיגיבו לגירויים ספציפיים ולהתחיל לבצע ניסויים. הם לא רואים את קירות הפיטוזנסור שבאים לבית קרוב אליכם בזמן הקרוב, אך רואים בפרויקט תהליך ארוך טווח, אולי מעורב בו מדעני אזרחים המסייעים במחקר על ידי ביצוע ניסויים בבית עם צמחים מהונדסים.
היצירה הייתה שיתוף פעולה בין סטיוארט לאשתו, סוזן סטיוארט, והפרופסור לעיצוב פנים של UT, רנה אבודייה. סוזן סטיוארט לומדת עיצוב פנים באוניברסיטה.
"היא סיפרה לי על שיעוריה, והם עשו את הפרויקטים הרעיוניים המסודרים האלה שעוסקים בצמחים ובביומילינציה", אומרת ניל סטיוארט. "חשבתי שזה די רחוק - עלינו לעבוד יחד."
