Новости химической науки > Нанотрубки помогают расти турецкому гороху

Исследователи из Индии заявляют, что углеродные нанотрубки способствуют росту и развитию растений, не повреждая их клетки.

Сабияши Саркар (Sabyasachi Sarkar) с коллегами из Индийского Технологическиго Института в Канпуре поливали турецкий горох (Cicer arietinum) растворами, содержащими водорастворимые фракции углеродных нанотрубок с концентрацией до 6 мкг/л. Было обнаружено, что нанотрубки ускоряют рост всех органов растений – корней, побегов и стеблей.

Саркар поясняет, что в присутствии нанотрубок клетки растений лучше усваивают поступающую в них воду и питательные элементы за счет того, что нанотрубки способствуют появлению в растениях «каналов», по которым вода и другие растворимые в воде материалы перемещаются более эффективно.

Растения через 10 дней после проращивания семян. Слева – без нанотрубок, посередине – после регулярного полива раствором различными объемами растворов нанотрубок с различной концетрацией. (Рисунок из Nanoscale, 2011, DOI: 10.1039/c0nr00722f)

Саркар полагает, что нанотрубки могут частично замещать собой капиллярную систему растения. Он отмечает, что в качестве исходного сырья для получения углеродных нанотрубок исследователи взяли карбонизированные нити, полученные из волокон бамбука или волокон шерсти, полученные по методу Томаса Эдисона; для того, чтобы углеродные нанотрубки могли растворяться в воде, к поверхности нанотрубок прививались карбоксильные группы.

Нанотрубки могут применяться для изучения заболеваний растений и изучения их особенностей роса за счет того, что до «внедрения» в растение нанотрубка может быть модифицирована за счет введения флуоресцентных меток. Саркар добавляет, что с помощью нанотрубок станет также возможным измерение оптимального количества воды, необходимого растению для нормального развития.

Одна из проблем, с которой сталкиваются исследователи из группы Саркара – возможная токсичность нанотрубок. Саркар считает, что в мифе об абсолютной токсичности нанотрубок основан на повреждении клеткок идеальными углеродными нанотрубками, обладающими «идеальной» (лишенной дефектов) поверхностью, которые действительно могут перфорировать клеточные мембраны и вызывать проблемы. По его словам, водорастворимые нанотрубки не будут проявлять токсичность по отношению к клеткам.

Сяохонг Фанг (Xiaohong Fang), эксперт по взаимодействию углеродных нанотрубок с клетками растений, отмечает, что результаты работы группы Саркара позволяют предположить, что некоторые нанотрубки могут оказывать положительное влияние на растительные организмы. Однако она подчеркивает, что этот вывод нельзя рассматривать как обобщенный, и влияние нанотрубок на биологический объект может зависеть от биологических и физических свойств наноматериала, типа растения и условий его культивирования. Таким образом, для окончательного ответа на вопрос о вреде и пользе нанотрубок на растения необходимо еще значительное количество исследований.

Саркар уверен, что водорастворимые нанотрубки будут применяться для диагноза и лечения заболеваний растений, «подкормки» гидропонных организмов и фиторемедиации (очистки воды и почвы от токсичных веществ с помощью растений).

Источник: Nanoscale, 2011, DOI: 10.1039/c0nr00722f

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #нанотехнологии