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Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickeln derzeit leuchtende Pflanzen. “Die Vision ist es, eine Pflanze zu schaffen, die als Schreibtischlampe funktioniert – eine Lampe, die man nicht anstecken muss”, so Michael Strano, Leiter des Projekts Biolumineszenz und Professor für Chemieingenieurwesen am MIT.

Die Forscher rund um Professor Strano arbeiten auf dem Gebiet der Pflanzen-Nanobionik. Im Fall der leuchtenden Pflanzen haben sie verschiedene Nanopartikel in die Blätter von Pflanzen eingesetzt. Inspiriert wurden die Forscher dabei von den Glühwürmchen. Sie übertrugen die Enzyme (Luciferasen), die auch die kleinen Leuchtkäfer zum Strahlen bringen, auf die Pflanzen. Durch ihren Einfluss auf das Molekül Luciferin und bestimmte Modifikationen durch das Coenzym A entsteht Licht. All diese Bestandteile wurden in Nanopartikelträger verpackt, die nicht nur verhindern, dass sich zu viele Wirkstoffe in den Pflanzen sammeln (und sie so vergiften), sondern auch die einzelnen Komponenten an die richtige Stelle innerhalb der Pflanzen befördern. Diese Nanopartikel wurden von der FDA, der Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelbehörde der Vereinigten Staaten, als “generally regarded as safe”, also als allgemein sicher eingestuft. Die Pflanzen (oder auch die Menschen, die sie als Lampen nutzen wollen) müssen demnach keinerlei Schäden befürchten.

Brunnenkresse (Nasturtium): Schon bald auf Ihrem Nachttisch?

Als erstes Ziel in Sachen Biolumineszenz hatten sich die Forscher gesetzt, Pflanzen für 45 Minuten zum Leuchten zu bringen. Aktuell sind sie mit zehn Zentimeter großen Brunnenkresse-Setzlingen bei einer Leuchtzeit von 3,5 Stunden angelangt. Einziger Haken: Noch reicht das Licht nicht aus, um damit etwa im Dunkeln ein Buch lesen zu können. Die Forscher sind aber zuversichtlich, auch diese Hürde noch zu nehmen. Bemerkenswert ist jedoch, dass die leuchtenden Pflanzen an- und ausgeschaltet werden können. Wiederum mithilfe von Enzymen kann man die Leuchtpartikel im Inneren der Blätter blockieren.

Und warum das Ganze? Die Einsatzmöglichkeiten von leuchtenden Pflanzen sind sehr vielfältig – wenn man genauer darüber nachdenkt. Die Beleuchtung unserer Häuser, Städte und Straßen beansprucht rund 20 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs für sich. Könnte man zum Beispiel Bäume zu Straßenlaternen umfunktionieren oder Zimmerpflanzen zu Leselampen, wären die Einsparungen enorm. Zumal Pflanzen dazu in der Lage sind, sich selbst zu regenerieren und optimal an ihre Umgebung anzupassen, also auch keine Reparaturkosten anfallen. Die von den Forschern angestrebte Leuchtkraft soll darüber hinaus absolut autonom funktionieren und über den Stoffwechsel der Pflanze automatisch mit Energie versorgt werden. Außerdem wird daran gearbeitet, das “Glühwürmchen-Prinzip” auf alle Arten von Pflanzen anwendbar zu machen. Neben der Brunnenkresse wurden bisher auch Experimente mit Rucola, Grünkohl und Spinat durchgeführt – mit Erfolg.

Stellen Sie sich vor, die Bäume dieser Allee würden nachts leuchten

Was jetzt noch aussteht, ist eine Erhöhung der Leuchtkraft. Daneben wollen die Forscher die Pflanzen dazu bringen, ihr Licht selbstständig an die Tageszeit anzupassen, sodass, gerade im Fall von Straßenlaternen in Baumform, das Licht nicht mehr von Hand angeschaltet werden muss. Auch muss das Leuchtmittel einfacher aufgebracht werden können, als es derzeit der Fall ist. Im Moment werden die Pflanzen in eine Enzymlösung getaucht und die Wirkstoffe mittels Druck in die Poren der Blätter gepumpt. Die Forscher träumen jedoch davon, das Leuchtmittel künftig einfach aufsprühen zu können.

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