Ñëó÷àéíàÿ íîâîñòü èç Àðõèâà Òðàíçèñòîð èç ðîçû
01.12.2015
Æèâîé îðãàíèçì, ó êîòîðîãî åãî ñîáñòâåííûå òêàíè èç êëåòîê äîïîëíåíû èñêóññòâåííûìè ìàòåðèàëàìè, êîòîðûé íàïîëîâèíó ñîñòîèò èç ïðîâîäîâ è ìèêðîñõåì - îáû÷íûé ïåðñîíàæ ôàíòàñòè÷åñêèõ ôèëüìîâ è êíèã. È, íåñìîòðÿ íà óñïåõè â ñîçäàíèè ïðîòåçîâ, íåñìîòðÿ íà óñïåõè íåéðîáèîëîãîâ, ïûòàþùèõñÿ íàëàäèòü êîíòàêò ìåæäó ýëåêòðîíèêîé è ìîçãîì, âñå-òàêè êàæåòñÿ, ÷òî òàêèå áèîíè÷åñêèå ñóùåñòâà, åñëè è âîçíèêíóò, òî â î÷åíü îòäàëåííîì áóäóùåì. Òåì íå ìåíåå, êàê ñîîáùàþò èññëåäîâàòåëè èç Óíèâåðñèòåòà Ëèí÷åïèíãà Ìàãíóñ Áåðããðåí (Magnus Berggren) è åãî êîëëåãè, èì óäàëîñü âûðàñòèòü ðîçó-êèáîðãà, ó êîòîðîé ìîæíî ñ ïîìîùüþ ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà ìåíÿòü öâåò ëèñòüåâ.
Èñõîäíàÿ èäåÿ, âîçíèêøàÿ â ëàáîðàòîðèè Áåðããðåíà ïî÷òè 15 ëåò íàçàä, ñîñòîÿëà â òîì, ÷òîáû "ïîäñëóøàòü" áèîõèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â ðàñòåíèè, è, ïî âîçìîæíîñòè, íàó÷èòüñÿ óïðàâëÿòü èìè. Çäåñü, êîíå÷íî, ìîæíî âñïîìíèòü ïðî ãåííóþ èíæåíåðèþ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò âìåøèâàòüñÿ â ãåíåòè÷åñêóþ ïðîãðàììó îðãàíèçìà, âêëþ÷àòü èëè âûêëþ÷àòü òå èëè èíûå ãåíû, äîáèâàÿñü íóæíîãî ôèçèîëîãè÷åñêîãî ýôôåêòà â íóæíîå âðåìÿ. Óñïåõè ãåííîé èíæåíåðèè òðóäíî ïåðåîöåíèòü, è îñîáî âåëèêè îíè êàê ðàç ñ ðàñòåíèÿìè, ñ êîòîðûìè ïðîùå ðàáîòàòü è ÷åé ãåíîì âûäåðæèâàåò äîâîëüíî ñèëüíûå âñòðÿñêè. Îäíàêî â Øâåöèè ïåðñïåêòèâû ó ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûõ ðàñòåíèé - åñëè ãîâîðèòü îá èõ ïðàêòè÷åñêîì ïðèìåíåíèè â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå - íàìíîãî áîëåå ñêðîìíûå, ÷åì, íàïðèìåð, â ÑØÀ. Òàê ÷òî èññëåäîâàòåëè çàäóìàëèñü î òîì, ÷òî ìîæåò ñòàòü àëüòåðíàòèâîé ãåííîèíæåíåðíûì ìåòîäàì, è â ðåçóëüòàòå ðåøèëè ñîçäàòü íå ãåííîìîäèôèöèðîâàííîå, à ýëåêòðîííîå ðàñòåíèå.
Çàäà÷à çàêëþ÷àëàñü â òîì, ÷òîáû ñíàáäèòü ðàñòèòåëüíûé îðãàíèçì ïðîâîäàìè, òàê ñêàçàòü, áåç îïåðàöèè, ÷òîáû îíè ôîðìèðîâàëèñü ñàìè ïðÿìî íà ìåñòå. Äëÿ ýòîãî ñëåäîâàëî íàéòè òàêîé ïîëèìåð, êîòîðûé áûë áû, âî-ïåðâûõ, áèîñîâìåñòèì, âî-âòîðûõ, ðàñòâîðÿëñÿ áû â âîäå, â-òðåòüèõ, ïîçâîëÿë áû ðåãèñòðèðîâàòü òî, ÷òî ïðîèñõîäèò âíóòðè ðàñòåíèÿ, è ïîñûëàòü ñèãíàëû âíóòðü íåãî. Èç ðàñòâîðà ìîëåêóëû-ìîíîìåðû ïîäíèìàëèñü áû ïî ðàñòèòåëüíûì ñîñóäàì è ïîëèìåðèçîâûâàëèñü â íèõ, ôîðìèðóÿ òå ñàìûå ïðîâîäà, êîòîðûå ïðîíèçûâàëè áû âñå ðàñòåíèå, îò êîðíåé äî ëèñòüåâ. Áûëî ïåðåïðîáîâàíî áîëåå äâåíàäöàòè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, îäíàêî âñå êîí÷àëîñü ëèáî çàêóïîðêîé êîðíåâîé ñèñòåìû, ëèáî æå ìîëåêóëû, ïîïàâ â ðîçó, íå ñîáèðàëèñü â ïðîâîäÿùèå ñòðóêòóðû.  êîíöå êîíöîâ, àâòîðû ðàáîòû îñòàíîâèëèñü íà PEDOT-S:H, ðàñòâîðèìîì â âîäå îðãàíè÷åñêîì ñîåäèíåíèè, êîòîðîå èñïîëüçóþò â ïå÷àòàåìîé ýëåêòðîíèêå.
Ïîäíèìàÿñü ïî ñîñóäèñòîé ñèñòåìå ðàñòåíèÿ, ìîëåêóëû PEDOT-S:H òåðÿëè àòîì âîäîðîäà, è çà ñ÷åò îñâîáîäèâøåãîñÿ àòîìà ñåðû ôîðìèðîâàëè ïîëèìåðíûå öåïî÷êè äëèíîé 10 ñì. Ñ ïîìîùüþ çîëîòûõ ýëåêòðîäîâ, ïîäñîåäèíåííûõ ê ðîçå, óäàëîñü ïîêàçàòü, ÷òî ðàñòåíèå ðàáîòàåò êàê òðàíçèñòîð, è ÷òî åãî ðàáî÷èå õàðàêòåðèñòèêè âïîëíå ñðàâíèìû ñ òåìè, êîòîðûå äåìîíñòðèðóåò ïðîñòîé òðàíçèñòîð, ñîáðàííûé òîëüêî èç ìîëåêóë ïîëèìåðà.  äðóãîì îïûòå ñ ïîìîùüþ âàêóóìíîé óñòàíîâêè ðàñòâîðîì PEDOT ñ öåëëþëîçíûìè íàíîâîëîêíàìè ïðîïèòûâàëè ëèñòüÿ æèâûõ, íåñðåçàííûõ ðîç - â ðåçóëüòàòå èññëåäîâàòåëè ñìîãëè ìåíÿòü öâåò ëèñòüåâ (íå ëåïåñòêîâ!) â ñèíå-çåëåíîì äèàïàçîíå, ïîäàâàÿ òîê ðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ. (Ñòîèò åùå ïîä÷åðêíóòü, ÷òî çäåñü îðãàíè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà ôîðìèðîâàëàñü íå îò êîðíåé ÷åðåç ñòåáåëü, à ïðÿìî â ëèñòå.) Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ îïóáëèêîâàíû â Science Advances.
Ñàìè êîíñòðóêòîðû "ðîçû-êèáîðãà" ïîëàãàþò, ÷òî èõ ýêñïåðèìåíòû ïîñëóæàò îñíîâîé äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé, è ÷òî â ïåðñïåêòèâå ñ ïîìîùüþ ïîäîáíûõ îðãàíè÷åñêèõ ïðîâîäîâ ìîæíî áóäåò ðåãóëèðîâàòü ãîðìîíàëüíûé ôîí â ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ êóëüòóðàõ, ñòèìóëèðóÿ ðîñò, ïëîäîâèòîñòü è ò. ä. Êîíå÷íî, ìîæíî çàäàòüñÿ âîïðîñîì, êàê òàêàÿ îïåðàöèÿ ñêàçûâàåòñÿ íà ñàìîì ðàñòåíèè, è íå ïîãèáíåò ëè îíî ðàíüøå ñðîêà èç-çà ïðèñóòñòâèÿ â ñåáå îðãàíè÷åñêîé ýëåêòðîíèêè.
Îäíàêî, ïî ñëîâàì Ìàãíóñà Áåðããðåíà, ïîäîïûòíûå ðàñòåíèÿ, ñ êîòîðûìè ñòàâèëè îïûòû ïî èçìåíåíèþ öâåòà ëèñòüåâ, âñå åùå æèâû, è ëèñòüÿ ïîêà åùå ïðè íèõ. È âñå æå íåëüçÿ ñáðàñûâàòü ñî ñ÷åòà ìíåíèå ñêåïòèêîâ, ïîëàãàþùèõ, ÷òî ïåðåä íàìè "âñåãî ëèøü" âûäàþùååñÿ ïðîèçâåäåíèå èñêóññòâà, íå èìåþùåå ïðàêòè÷åñêèõ ïåðñïåêòèâ, è, òàê èëè èíà÷å, òàêèì ýëåêòðîííûì ðàñòåíèÿì åùå ïðåäñòîèò äîêàçàòü ñâîè ïðåèìóùåñòâà ïåðåä ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûìè.
|