Весной 2015 года исследователи из Лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга представили микропроцессорный ионный насос, способный закачивать правильную дозу натурального обезболивающего именно туда, где это было необходимо. Это был первый шаг к эффективному лечению такого состояния, как хроническая боль. Осенью того же года исследователи представили результаты, показывающие, как они заставили розы абсорбировать водорастворимый проводящий полимер, что позволило им создать полностью работоспособный транзистор в стебле розы. Термин «цветочная сила» внезапно приобрел совершенно новое значение.
«Около 10 лет назад мы начали рассматривать возможность применения наших устройств доставки лекарств с ионным насосом к растениям. Лишь несколько лет спустя мы объединились с профессором Маркусом Гребе и его коллегами из Научного центра растений Умео и наконец обнаружили, что ионный насос может быть очень полезен биологам растений, — говорит Дэниел Саймон, доцент и руководитель направления исследований органической биоэлектроники в лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга.
Доцент Дэвид Поксон из лаборатории органической электроники объединился с главным химиком группы, доцентом Роджером Габриелссоном, чтобы разработать новые материалы для ионных насосов, способные транспортировать и доставлять мощные сигнальные соединения растений, такие как гормон ауксин.Затем доктор Поксон работал в тесном сотрудничестве с биологами из Научного центра растений Умео, чтобы исследовать доставку ауксина с высоким разрешением к корням живого талайского кресс-салата Arabidopsis thaliana. Это растение для биологов растений то же самое, что дрозофила для исследователей, занимающихся исследованиями на животных: основной модельный организм.
Результат: контролируемые электроникой градиенты растительного гормона улавливались корнями. Доктор Поксон и соавтор доктор Михал Каради проследили внутренний ауксиновый ответ с помощью флуоресцентных репортерных белков, которые изменяют свою интенсивность флуоресценции в присутствии ауксина. Они заметили, что внутренний ответ на ауксин и даже скорость роста корней могут контролироваться доставкой ауксина ионным насосом.«Благодаря нашим междисциплинарным усилиям мы сделали революционный шаг в исследованиях растений», — говорит Маркус Гребе. «Было задействовано несколько исследовательских групп из Центра растениеводства Умео и Университета Линчёпинга.
Насос, вероятно, позволит нам локально применять не только ауксин, но и ряд других гормонов к растениям с помощью электроники. Это поможет нам изучить влияние этих гормонов на рост и развитие растений при разрешении тканей и клеток ».«Эти новые материалы DendrolyteTM также открывают путь для будущих возможностей ионных насосов в различных областях, например, для доставки более крупных ароматических соединений, таких как гормоны растений или даже некоторых фармацевтических препаратов», — говорит Дэниел Саймон.
«Это важное достижение: теперь мы знаем не только, что мы можем использовать ионный насос в растениях, но также и то, что мы можем регулировать их физиологию и рост», — говорит профессор Магнус Берггрен, руководитель лаборатории органической электроники.