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Erstellt: 01. Februar 2024

Biolumineszenz ist die Fähigkeit eines lebenden Organismus, Licht zu erzeugen und auszusenden. Ermöglicht wird dies durch Reaktionen, bei denen chemische Energie durch die Organismen in Licht umgewandelt wird. Dabei werden Leuchtstoffe (sog. Luciferine) mithilfe von Enzymen (Lucifer-asen) oxidiert. Beim Zerfall der Luciferine entsteht Energie, die in sichtbares Licht umgewandelt wird. Aufgrund der Wellenlänge (λmax 530 nm) nehmen wir das Leuchten meistens als Grün wahr. Biolumineszenz kommt im Tierreich häufiger vor: Zahlreiche Käfer, Kopffüsser, Tiefseefische können leuchten. Das Phänomen dient etwa der Kommunikation, der Tarnung oder dem Abschrecken von Feinden. Auch Pilze und Bakterien besitzen diese Fähigkeit - nicht aber Pflanzen. Bei Letzteren wird seit längerer Zeit versucht, Gene aus leuchtenden Organismen einzufügen, um sie zum Erstrahlen zu bringen.

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Erstellt: 28. November 2023

Ziel der Nanobionik ist es, durch die Integration spezieller Nanopartikel lebenden Organismen etwa Pflanzen – neue Fähigkeiten zu vermitteln. So können Nanopartikel Leuchtenzyme (Luciferase) in Nanohüllen einschliessen und diese durch die Pflanze aus einer Lösung aufnehmen lassen. Die nanobionischen Werkzeuge können aber auch dazu genutzt werden, um Signalwege der Pflanzen aus ihrer Umwelt im Lebendigen Organismus zu erkunden. Da die Pflanzen nicht gentechnisch verändert sind, wird die Veränderung nicht weitervererbt. Noch müssen die Forschenden jedoch einige grundlegende Fragen klären, etwa dazu, wie das Einkapseln in Nanopartikel den Transport durch die Zellwand und Zellmembranen beeinflusst.