Su futuro hogar tiene todas las comodidades modernas. Helipuerto para su automóvil volador, robot chef, paredes con pantalla táctil. Y luego están las plantas de interior. Pueden parecer plantas de araña ordinarias y lirios de paz. Pero un día, de la nada, las plantas comienzan a brillar con un color púrpura misterioso.
UH oh. Debes tener un problema de moho. Las plantas, como puede ver, son biosensores que controlan la salud de su hogar: pueden decirle cuándo los niveles de radón o monóxido de carbono son demasiado altos, si hay moho dañino al acecho debajo del papel de baño, si alguien en la casa está exhalando partículas de virus de la gripe, entre otros peligros.
Por futurista que parezca, estos biosensores de plantas de interior pueden ser una realidad mucho antes de volar autos. Un nuevo artículo publicado en Science por investigadores de la Universidad de Tennessee detalla las posibilidades, en términos conceptuales, de usar plantas genéticamente modificadas para monitorear nuestros entornos domésticos.
"La idea es diseñar plantas de interior, tus pequeños amigos verdes, para contarte lo que está sucediendo en tu casa de una manera no amenazante", dice Neal Stewart, profesor de ciencias de las plantas que dirigió la investigación.
El artículo explora la viabilidad de diseñar diferentes tipos de plantas de interior para dar señales cuando detectan contaminantes ambientales particulares. También analiza cómo estas plantas podrían incorporarse mejor en los diseños de casas.
Los mejores tipos de plantas para usar serían aquellas con hojas grandes y abigarradas y flores de colores claros, lo que haría que los cambios de color fueran más fáciles de detectar, dice Stewart. Las plantas pueden cambiar de color o fluorescentes cuando se exponen a peligros. Los científicos han sabido por mucho tiempo cómo hacer que las plantas sean fluorescentes insertando genes de medusas fluorescentes en las células de la planta; El truco aquí sería hacer que esta fluorescencia se active solo en presencia de ciertos estímulos como el radón.
Para obtener la máxima información visual, necesitaría más plantas que solo una maceta ocasional aquí y allá. Los investigadores imaginaron una "pared de planta inteligente" completa que sería visualmente atractiva y que tendría una densidad de follaje lo suficientemente alta como para mostrar cualquier cambio de color o fluorescencia. Las plantas podrían estar mejor ubicadas cerca de los respiraderos de retorno del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado de la casa, ya que allí es donde los gases como los compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por los mohos se concentrarían más.
Los desarrollos en biología sintética podrían permitir que las plantas de interior actúen como fitosensores. (C. Bickel / Ciencia) La idea de utilizar plantas como biosensores, también conocidos como "fitosensores", no es nueva. La investigación financiada por DARPA ha demostrado que las plantas pueden diseñarse para detectar TNT, y algunos biólogos de plantas esperan que esto eventualmente conduzca a cosas como sistemas de seguridad aeroportuaria basados en plantas, donde los pasajeros podrían pasear por un jardín cuyas plantas alertarían a las autoridades sobre la presencia de drogas o explosivos. Otra investigación, incluida la de Stewart, ha demostrado que las plantas pueden ser manipuladas para detectar sus propias enfermedades, informando a los agricultores si existe una amenaza en el invernadero.
"Del mismo modo que podemos imaginar una serie de fitosensores patógenos desplegados en el campo que dan una advertencia temprana de la enfermedad de las plantas, podemos imaginar que los fitosensores centinelas del hogar advierten visiblemente de moho u otros peligros antes de que puedan afectar nuestra salud", se lee en el artículo publicado en Science .
K. Peter Pauls, profesor de agricultura de plantas en la Universidad de Guelph en Ontario, dice que una pared de biosensores de plantas de interior "no está fuera del alcance de la posibilidad". Para llegar allí, los investigadores necesitarían establecer una cascada de eventos dentro la planta para que sea sensible a lo que sea que quieran que detecte (radón, moho, etc.) y unirlo a un sistema de indicador visual como cambio de color o fluorescencia.
"No imagino que sería demasiado estresante acoplar esa respuesta [el cambio de color o fluorescencia] a un sistema de detección de algún tipo", dice Pauls.
Para Stewart y su equipo, el siguiente paso será diseñar algunas plantas para responder a estímulos específicos y comenzar a realizar experimentos. No imaginan que las paredes de fitosensores lleguen a una casa cerca de usted en el corto plazo, pero ven el proyecto como un proceso a largo plazo, tal vez involucrando a científicos ciudadanos que ayudan con la investigación haciendo experimentos en el hogar con plantas de ingeniería.
El trabajo fue una colaboración entre Stewart y su esposa, Susan Stewart, y la profesora de diseño de interiores de UT, Rana Abudayyeh. Susan Stewart estudia diseño de interiores en la universidad.
"Ella me estaba contando acerca de sus clases, y estaban haciendo estos proyectos conceptuales que se ocupan de plantas y bioluminiscencia", dice Neal Stewart. "Estaba pensando que está bastante lejos: deberíamos trabajar juntos".
