La tua futura casa ha tutti i comfort moderni. Eliporto per la tua auto volante, robot chef, pareti touch screen. E poi ci sono le piante d'appartamento. Possono sembrare normali piante di ragno e gigli di pace. Ma un giorno, dal nulla, le piante iniziano a brillare di un viola inquietante.
Uh Oh. Devi avere un problema di muffa. Le piante, vedi, sono biosensori che monitorano la salute della tua casa: possono dirti quando i livelli di radon o di monossido di carbonio sono troppo alti, se c'è muffa dannosa in agguato sotto lo sfondo del bagno, se qualcuno in casa sta espirando particelle di virus influenzale, tra gli altri pericoli.
Per quanto futuristico possa sembrare, questi biosensori di piante d'appartamento possono essere una realtà molto prima dei voli d'auto. Un nuovo articolo di Science dei ricercatori dell'Università del Tennessee illustra in dettaglio le possibilità, in termini concettuali, di utilizzare piante geneticamente modificate per monitorare i nostri ambienti domestici.
"L'idea è di progettare piante d'appartamento, i tuoi piccoli amici verdi, per raccontarti cosa sta succedendo nella tua casa in modo non minaccioso", afferma Neal Stewart, un professore di scienze delle piante che ha guidato la ricerca.
L'articolo esplora la fattibilità dell'ingegneria di diversi tipi di piante d'appartamento per dare segnali quando rilevano particolari contaminanti ambientali. Guarda anche come queste piante potrebbero essere meglio incorporate nei progetti domestici.
I migliori tipi di piante da utilizzare sarebbero quelli con foglie grandi e variegate e fiori di colore chiaro, che renderebbero più facili da rilevare i cambi di colore, afferma Stewart. Le piante possono cambiare colore o fluorescenza se esposte a pericoli. Gli scienziati hanno saputo da tempo come rendere le piante fluorescenti inserendo geni nelle meduse fluorescenti nelle cellule della pianta; il trucco qui sarebbe accendere questa fluorescenza solo in presenza di determinati stimoli come il radon.
Per ottenere la massima informazione visiva, avresti bisogno di più piante che solo il vaso occasionale qua e là. I ricercatori hanno immaginato un'intera "parete di piante intelligenti" che sarebbe sia visivamente accattivante che darebbe una densità di fogliame abbastanza elevata da mostrare eventuali variazioni di colore o fluorescenza. Le piante potrebbero essere posizionate meglio vicino alle bocchette di ritorno del sistema di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata della casa, poiché è lì che i gas come i composti organici volatili (COV) emessi dagli stampi sarebbero maggiormente concentrati.
Gli sviluppi nella biologia sintetica potrebbero consentire alle piante d'appartamento di agire come fitosensori. (C. Bickel / Scienza) L'idea di utilizzare le piante come biosensori, i "fitosensori" dell'AKA, non è nuova. La ricerca finanziata dalla DARPA ha dimostrato che le piante possono essere progettate per rilevare il TNT, con alcuni biologi vegetali che sperano che ciò possa eventualmente portare a cose come i sistemi di sicurezza aeroportuali basati su piante, dove i passeggeri potrebbero vagare attraverso un giardino le cui piante avviserebbero le autorità della presenza di droghe o esplosivi. Altre ricerche, compresa quella di Stewart, hanno dimostrato che le piante possono essere progettate per rilevare le proprie malattie, facendo sapere agli agricoltori se c'è una minaccia nella serra.
"Proprio come possiamo immaginare una serie di fitosensori patogeni schierati sul campo che avvisano tempestivamente di malattie delle piante, possiamo immaginare che i fitosensori sentinella domestici avvertano visibilmente di muffa o altri pericoli prima che possano influenzare la nostra salute", si legge nel documento Science .
K. Peter Pauls, professore di agricoltura vegetale all'Università di Guelph in Ontario, afferma che un muro di biosensore per piante d'appartamento non è "fuori dal regno delle possibilità". Per arrivarci, i ricercatori avrebbero bisogno di organizzare una cascata di eventi all'interno la pianta in modo che sia sensibile a tutto ciò che vogliono rilevare (radon, muffa, ecc.) e legarlo a un sistema giornalistico visivo come il cambio di colore o la fluorescenza.
"Non immagino che sarebbe troppo difficile accoppiare quel soccorritore [il cambio di colore o la fluorescenza] a un sistema di rilevamento di qualche tipo", afferma Pauls.
Per Stewart e il suo team, il prossimo passo sarà quello di progettare alcune piante per rispondere a stimoli specifici e iniziare a condurre esperimenti. Non immaginano che i muri dei fitosensori arrivino presto in una casa vicino a te, ma vedono il progetto come un processo a lungo termine, che forse coinvolge cittadini scienziati che aiutano nella ricerca facendo esperimenti a casa con piante ingegnerizzate.
Il lavoro è stato una collaborazione tra Stewart e sua moglie Susan Stewart e la professoressa di interior design Rana Abudayyeh. Susan Stewart studia interior design all'università.
"Mi stava raccontando delle sue lezioni e stavano facendo questi progetti concettuali accurati che si occupavano di piante e bioluminescenza", afferma Neal Stewart. "Stavo pensando che è abbastanza lontano - dovremmo lavorare insieme."
