Ионный насос для доставки лекарств, изготовленный из органических электронных компонентов, также работает в растениях. Исследователи из Лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга и Центра изучения растений в Умео использовали такой ионный насос для управления ростом корней небольшого цветкового растения кресс-салат (Arabidopsis thaliana).
Весной 2015 года исследователи из Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга представили изготовленный из микрофибры ионный насос, способный закачивать правильную дозу природного обезболивающего средства именно туда, где это необходимо. Это был первый шаг к эффективному лечению таких состояний, как хроническая боль. Осенью того же года исследователи представили результаты, показывающие, как они заставили розы поглощать водорастворимый проводящий полимер, что позволило им создать полностью рабочий транзистор в стебле розы. Термин «сила цветов» внезапно приобрел совершенно новое значение.
Около 10 лет назад мы начали рассматривать вопрос о применении наших устройств для доставки лекарств с ионным насосом к растениям. Только несколько лет спустя мы объединились с профессором Маркусом Гребе и его коллегами из Центра изучения растений в Умео и, наконец, обнаружили, что ионный насос может быть очень полезен для биологов растений, - говорит Даниэль Саймон, доцент и глава отдела исследований органической биоэлектроники в Лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга.
Доцент Дэвид Поксон, Лаборатория органической электроники, объединился с главным химиком группы, доцентом Роджером Габриэльссоном, чтобы разработать новые материалы для ионных насосов, способные транспортировать и доставлять мощные сигнальные соединения растений, такие как гормон ауксин..
Доктор. Затем Поксон тесно сотрудничал с биологами из Центра изучения растений Умео, чтобы исследовать доставку ауксина с высоким разрешением к корням живого кресс-салата, Arabidopsis thaliana. Это растение для биологов-растений то же, что плодовая мушка дрозофила для исследователей, занимающихся исследованиями на животных: основной модельный организм.
Результат: управляемые электроникой градиенты растительного гормона были поглощены корнями. Доктор Поксон и соавтор доктор Михал Каради следили за внутренней реакцией на ауксин с помощью флуоресцентных репортерных белков, которые изменяют интенсивность своей флуоресценции в присутствии ауксина. Они заметили, что внутреннюю реакцию на ауксин и даже скорость роста корней можно контролировать с помощью доставки ауксина ионным насосом.
«Благодаря нашим междисциплинарным усилиям мы совершили новаторский шаг в исследованиях растений», - говорит Маркус Гребе. «В исследовании приняли участие несколько исследовательских групп из Центра изучения растений Умео и Университета Линчёпинга. Насос, скорее всего, позволит нам локально вносить в растения не только ауксин, но и ряд других гормонов с электронным управлением. Это поможет нам изучить влияние этих гормонов на рост и развитие растений при разрешении тканей и клеток».
«Эти новые материалы DendrolyteTM также прокладывают путь для будущих возможностей ионных насосов в различных областях, например, для доставки более крупных ароматических соединений, таких как растительные гормоны или даже некоторые фармацевтические препараты», - говорит Дэниел Саймон.
«Это важное достижение: теперь мы знаем не только то, что можем использовать ионный насос в растениях, но и то, что мы можем регулировать их физиологию и рост», - говорит профессор Магнус Берггрен, руководитель Лаборатории органических Электроника.