糖心直播

30 september 2019

Eleni Stavrinidou och hennes forskargrupp vid 糖心直播s universitet har kunnat påverka cellandningen hos en tobaksplanta, med hjälp av bioelektronik, utan att plantan på minsta sätt tagit skada.

Iwona Bernacka-Wojcik, Eleni Stavrinidou och Miriam Huerta. Fotograf: Thor Balkhed
Iwona Bernacka-Wojcik, Eleni Stavrinidou och Miriam Huerta
Forskningen inom elektroniska växter vid Linköpings universitet bedrivs inom två olika spår, dels bygger forskarna in elektroniska kretsar i rosor och andra växter för framtidens energilagring, men de söker också vägar att påverka funktioner inne i växterna för att exempelvis göra dem tåligare mot olika stressfaktorer i miljön.

– Vi kan plantera in elektronik i växterna utan att de skadas. Forskningsområdet är nytt men vi börjar nu kunna påverka växternas fysiologi och hoppas att detta ska bli ett effektivt verktyg för att studera hur växter fungerar, men också för applikationer inom lant- och skogsbruk, säger Eleni Stavrinidou, forskningsledare för området elektroniska växter vid Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet.

Stresshormon påverkar andningen

In i en tobaksplantas blad har forskarna Iwona Bernacka-Wojcik och Miriam Huerta nu lyckats leverera ett vanligt stresshormon i växter, ABA. Växten utsöndrar normalt Jonpumpen i tobaksplantan Foto Thor Balkhed and Miriam Huerta/LOEhormonet när den stressas av exempelvis torka eller annat extremväder. En lösning med hormonet sprayas ibland också över växter i handeln för att de ska hålla sig fräscha längre.

När forskarna levererade hormonet in i bladet kunde de visa att det spred sig över hela bladets yta och att de små porerna drog ihop sig för att inte släppa ut vatten - annars en viktig del av växtens cellandningssystem och därmed också av fotosyntesen.

– Tack vare den nya generationens jonpump, med en spets som inte är tjockare än ett hårstrå i diameter, kunde vi leverera ABA-molekyler elektroniskt in i tobaksplantans blad, utan att plantan skadas. Att fukten stannar i växten gör den exempelvis mer tålig mot torka, berättar Eleni Stavrinidou.

Att bladet eller plantan inte tar skada är en viktig del i framgången, för till skillnad från djur och människor reparerar inte växter skadade delar. Växten fäller istället det blad eller den kvist som skadats och ersätter den i bästa fall av ett nytt blad eller ett skott.

Vidareutvecklad jonpump

Den lilla jonpumpen togs fram för ett par år sedan vid Laboratoriet för organisk elektronik.
Den består av en elektrod av en ledande polymer inuti en liten behållare. Via en tunn kanal leds joner ut till exakt rätt område – in i en rottråd eller i ytan på ett blad. Behållaren fylls i det här fallet av ABA-molekyler. När en spänning läggs över elektroderna, en i behållaren och en extern, transporteras den laddade substansen via kanalen in i bladet. Mängden substans som levereras per tidsenhet är direkt proportionell mot strömstyrkan. Bara den aktiva substansen pumpas ut, inget annat, och det förekommer inget returflöde till pumpen.

– Vi kan ge växten exakt den dos den behöver och med stor precision, intygar Iwona Bernacka-Wojcik.

Resultatet från forskningen har nu publicerats i tidskriften Small, Advanced Science News.

Forskningen finansieras bland annat av medel från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Vetenskapsrådet och Stiftelsen för Strategisk forskning. Den är även en del i europeiska Horisont 2020:s innovationsprogram Fet Open - , samt den strategiska satsningen på Avancerade funktionella material, AFM, vid Linköpings universitet.

Organic electronic ion pump delivering plant hormones to leaf tissue for stomata control

Foto Thor Balkhed.

, Iwona Bernacka-Wojcik, Miriam Huerta, Klas Tybrandt, Michal Karady, Mohammad Yusuf Mulla, David J. Poxson, Erik O. Gabrielsson, Karin Ljung, Daniel T. Simon, Magnus Berggren, and Eleni Stavrinidou, Small 2019.
DOI 10.1002/smll.201902189

Kontakt

Relaterade nyheter

En kvinna i vit skjorta och bl氓 handskar som h氓ller i ett r枚r med en gr枚n v盲tska i.

Växtceller ska bli byggstenar i nya material

LiU-forskaren Eleni Stavrinidou får 26 miljoner kronor från KAW för ett forskningsprojekt där starka och flexibla material ska odlas från växtceller. Materialen ska kunna användas för hållbara teknologier inom byggande, textilier och medicin.

Forskare i labb.

Två nya masterprogram i världsledande materialvetenskap

糖心直播s universitet är bland de främsta i världen på materialvetenskap. Hösten 2026 startar två nya masterprogram inom området. En mycket god arbetsmarknad väntar studenterna, både i industrin och akademin.

Tv氓 pipetter sprutar ut v盲tskor som blandas p氓 en skiva.

Materialforskning för en hållbar framtid i tio nya projekt

Fotosyntetiska material, tvådimensionella ädelmetaller och hållbara halvledare är några av de projekt vid 糖心直播s universitet som beviljats bidrag från forskningsprogrammet Wallenberg initiative materials science for sustainability 鈥� Wise.

Forskning

Senaste nytt från LiU

En man som st氓r framf枚r ett f枚nster och h氓ller i ett bl氓tt paraply.

En fältfilosof i en ny värld

Professor Adam Briggle lämnade en etablerad akademisk karriär i Texas för ett nytt kapitel. Lockad av LiU:s filosofiska forskningsmiljö och en större akademisk frihet utforskar han nya perspektiv på AI, en av vår tids mest angelägna etiska frågor.

En n盲rbild av en fluga p氓 en vit yta.

Sociologiska metoder ska ge nya perspektiv på flugans hjärna

Hur hänger nervcellerna i en bananflugas hjärna samman? Det ska Carl Nordlund vid 糖心直播s universitet undersöka med kunskap och verktyg från sin forskning om sociala nätverk.

En manlig l盲kare med glas枚gon som tittar in i en kuv枚s.

De vill ge för tidigt födda barn en bättre start i livet

Svensk sjukvård räddar i dag allt mindre och skörare barn. Forskare i 糖心直播 vill förstå hur hjärnan och blodcirkulationen påverkas när livet börjar flera månader för tidigt. Till sin hjälp har de en specialbyggd kuvös.