あなたの将来の家には、すべての近代的な設備が備わっています。 空飛ぶ車、ロボットシェフ、タッチスクリーンの壁のヘリポート。 そして、観葉植物があります。 彼らは普通のクモの植物とユリのように見えるかもしれません。 しかし、ある日、どこからともなく、植物は不気味な紫色に輝き始めます。
ええとああ。 カビの問題があります。 あなたが見る植物は、あなたの家の健康を監視するバイオセンサーです：ラドンまたは一酸化炭素のレベルが高すぎるとき、浴室の壁紙の下に潜む有害なカビがある場合、家の誰かがインフルエンザウイルス粒子を吐き出しているかどうか、他の危険の中で。
未来のように聞こえますが、これらの観葉植物バイオセンサーは、車を飛ばすずっと前に現実のものになるかもしれません。 テネシー大学の研究者による科学の新しい記事は、遺伝子組み換え植物を使用して家庭環境を監視する可能性を概念的に詳細に説明しています。
「アイデアは、あなたの小さな緑の友人である観葉植物を設計して、あなたの家で何が起こっているかを脅かさない方法で伝えることです」と、研究を主導した植物科学の教授であるニール・スチュワートは言います。
この記事では、特定の環境汚染物質を感知したときに信号を発するために、さまざまな種類の観葉植物を設計することの実現可能性を調査しています。 また、これらの植物をどのように住宅の設計に最適に組み込むことができるかも検討します。
使用するのに最適な植物は、大きく多彩な葉と明るい色の花を持つ植物で、色の変化を検出しやすくします、とスチュワートは言います。 植物は、危険にさらされると色が変化したり、蛍光を発することがあります。 科学者は、蛍光クラゲからの遺伝子を植物の細胞に挿入することにより、植物が蛍光を発する方法を長い間知っていました。 ここでの秘theは、この蛍光をラドンなどの特定の刺激が存在する場合にのみオンにすることです。
最大限の視覚情報を得るには、あちこちにあるたまにあるポットだけでなく、より多くの植物が必要です。 研究者たちは、視覚的に魅力的であり、色の変化や蛍光を示すのに十分な密度の高い葉を与える「スマートな植物の壁」全体を構想しました。 カビから放出される揮発性有機化合物（VOC）のようなガスが最も集中する場所であるため、植物は家庭の暖房、換気、および空調システムの戻り口の近くに配置するのが最適です。
合成生物学の開発により、屋内植物が植物センサーとして機能する可能性があります。 （C.ビッケル/サイエンス） 植物をバイオセンサー（別名「植物センサー」）として使用するという考え方は新しいものではありません。 DARPAの資金提供を受けた研究は、TNTを検出するように植物を設計できることを示しています。一部の植物生物学者は、これが最終的に植物ベースの空港セキュリティシステムなどにつながることを期待しています薬物または爆発物。 スチュワート自身の研究を含む他の研究は、植物が自身の病気を検出するように設計され、温室に脅威があるかどうかを農家に知らせることができることを実証しています。
「フィールドに配置された一連の病原体植物センサーが植物の病気を早期に警告するのを想像できるように、家庭のセンチネル植物センサーが健康に影響を与える前にカビやその他の危険を目に見えるように警告することを想像できます」
オンタリオ州グエルフ大学の植物農業の教授であるK.ピーターポールズは、観葉植物バイオセンサーの壁は「可能性の領域外ではない」と述べています。そこに到達するには、研究者はイベントのカスケードを設定する必要があります植物が検出したいもの（ラドン、カビなど）に敏感に反応し、色の変化や蛍光のような視覚的なレポーターシステムに結び付けられるようにします。
「その応答者（色の変化や蛍光）を何らかの種類の検知システムに結合するのがあまりにも長いとは思いません」とポールズは言います。
スチュワートと彼のチームにとって、次のステップは、特定の刺激に反応するようにいくつかの植物を設計し、実験を開始することです。 彼らはすぐ近くの家に来る植物センサーの壁を思い描いていませんが、プロジェクトを長期的なプロセスと考えています。おそらく、市民の科学者が人工植物で在宅実験を行うことで研究を手伝うことです。
この作品は、スチュワートと彼の妻であるスーザン・スチュワートと、UTのインテリアデザイン教授であるラナ・アブダイエとのコラボレーションでした。 スーザン・スチュワートは大学でインテリアデザインを勉強しています。
「彼女は自分のクラスについて教えてくれて、彼らは植物や生物発光を扱うこれらのきちんとした概念プロジェクトをやっていた」とニール・スチュワートは言う。 「私はそれはかなり遠いと思っていました。私たちは一緒に仕事をするべきです。」
