A Bolzano nasce una pianta “bioibrida”

Nelle mani dei ricercatori dei ricercatori della Facoltà di Ingegneria della Libera Università di Bolzano, l’arabetta (un comunissima brassicacea) è stata trasformata in una pianta bioibrida. Ne parliamo con Manuela Ciocca, ricercatrice in Fisica sperimentale

L’arabetta Arabidopsis thaliana è una piccola pianta annuale della famiglia delle Brassicacee che in mano agli scienziati della Facoltà di Ingegneria della Libera Università di Bolzano è stata trasformata in una pianta bioibrida, che potrebbe essere in grado di assorbire la luce solare, aumentando la loro crescita, aprendo la strada a numerose applicazioni, dalla cattura della CO2 atmosferica alla produzione di bioenergia.

Per capire meglio di che tipo di studi si tratta abbiamo raggiunto Manuela Ciocca, ricercatrice in Fisica sperimentale di Unibz e ideatrice dello studio che, per prima cosa, ci ha spiegato cosa sia una pianta bioibrida, ovvero una pianta, che combina elementi biologici (la pianta vera e propria) con componenti tecnologici (come, per esempio, materiali conduttivi).

In pratica, si tratta di un ibrido tra natura e tecnologia, in cui le funzioni naturali della pianta (come la fotosintesi, la crescita o la sensibilità agli stimoli ambientali) vengono integrate o potenziate da elementi ingegnerizzati.

Perché avete preso in considerazione l’arabetta, che altro non è che una comunissima brassicacea?

Abbiamo scelto l’Arabidopsis thaliana perché è la pianta modello più utilizzata nella ricerca biologica e agronomica.

Il suo ciclo di crescita rapido, il genoma ben caratterizzato e l’elevata riproducibilità degli esperimenti la rendono ideale per studiare nuovi approcci tecnologici, come l’integrazione di nanomateriali nei sistemi fotosintetici, prima di trasferire la metodologia ad altre specie.

Per la parte di fisiologia delle piante e il modello abbiamo collaborato con il Centro di Competenza per la Salute delle Piante di Unibz e con il dipartimento di biologia e botanica della Ludwig-Maximilians-Universität München.

Che tipo di processo biotecnologico avete seguito?

Abbiamo sviluppato un approccio non genetico basato sull’integrazione di nanoparticelle polimeriche semiconduttive nel sistema vivente.

Le nanoparticelle (di politiofene) sono state incorporate nel mezzo di crescita, assorbite naturalmente dalle radici e trasportate alle foglie, dove agiscono come antenne fotoniche, ampliando l’assorbimento della luce e contribuendo a migliorare l’efficienza fotosintetica.

Questo processo rappresenta una nuova strategia di bio-ibridazione tra materiali funzionali e organismi viventi.

Va precisato che il P3hT è un polimero organico, ovvero una lunga catena formata da tante piccole unità molecolari contenenti atomi di carbonio (da qui il termine organico) che si ripetono a formare una struttura simile a una collana di perline.

Questo materiale è in grado di condurre la corrente elettrica ed è già studiato per la realizzazione di pannelli solari flessibili e per l’elettronica verde.

Quali sono i prossimi passi di questa ricerca?

I prossimi passi includono la verifica dell’approccio su altre specie vegetali di interesse agronomico, l’ottimizzazione delle concentrazioni e delle modalità di somministrazione dei nanomateriali e lo studio approfondito dei meccanismi fisiologici coinvolti nell’aumento della fotosintesi.

Parallelamente, sarà fondamentale valutare in modo completo la biodegradabilità dei materiali, con l’obiettivo di sviluppare applicazioni sostenibili per l’agricoltura e i sistemi di bioenergia del futuro.

Insomma, le ricerche continuano. E noi non mancheremo di darne notizia.

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