麻省理工學(xué)院的一組研究人員提出了一種在實(shí)驗(yàn)室中培育某些植物組織(包括木材和纖維)的方法。他們的想法處于早期階段,被比作培養(yǎng)肉。研究人員將在實(shí)驗(yàn)室中種植木材和纖維的能力視為簡(jiǎn)化生物材料生產(chǎn)的機(jī)會(huì)。
到目前為止,研究人員已經(jīng)通過培養(yǎng)由從百日草葉子中提取的木質(zhì)細(xì)胞制成的結(jié)構(gòu)來證明這一概念。這一突破是生產(chǎn)生物材料的新方法的起點(diǎn),可以減輕林業(yè)和農(nóng)業(yè)的環(huán)境負(fù)擔(dān)。該項(xiàng)目的一位研究人員表示,采購用于建造家具等物品的木材的方法幾個(gè)世紀(jì)以來一直沒有改變,而且效率非常低。
研究員 Luis Fernando Velásquez-García 認(rèn)為,如果你想要一張桌子,未來更簡(jiǎn)單的解決方案是增加一張桌子。他說,在實(shí)驗(yàn)室中種植木纖維的能力是繞過所有當(dāng)前系統(tǒng)效率低下的機(jī)會(huì)。該項(xiàng)目的研究人員在沒有土壤或陽光的情況下在室內(nèi)種植類似木頭的植物組織。
他們從百日草植物的葉子中提取活細(xì)胞,然后在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)胞。細(xì)胞能夠代謝和增殖。將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到凝膠中,研究人員使用兩種植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)的混合物“調(diào)整”它們生長(zhǎng)成堅(jiān)硬的木質(zhì)結(jié)構(gòu)。
改變這兩種激素使科學(xué)家們能夠控制木質(zhì)素的產(chǎn)生,木質(zhì)素是一種有機(jī)聚合物,賦予木材堅(jiān)固性。研究人員能夠使用熒光顯微鏡評(píng)估最終產(chǎn)品的細(xì)胞組成和結(jié)構(gòu)。該過程表明,植物細(xì)胞可用于受控生產(chǎn)過程,以針對(duì)特定目的優(yōu)化材料。