As plantas luminescentes foram projetadas para produzir luz por meio de um processo conhecido como quimioluminescência. Esse processo envolve a liberação de energia na forma de luz por uma reação química que ocorre em um composto de nanopartículas sintetizado e aplicado à folhagem da planta. O composto interfere minimamente no crescimento natural e nos processos de fotossíntese da planta, o que significa que permite que ela cresça, respire e absorva água. Ele é sintetizado para ser não tóxico aos seres humanos e é à base de água.

 
COMO?
⌬ No caso das plantas luminescentes, a reação química que produz luz é desencadeada por um revestimento de nanopartículas sintetizado e aplicado nas folhas da planta. Esse revestimento é composto por pequenas partículas projetadas para absorver a luz ultravioleta (UV), presente na luz solar durante o dia, e depois liberar luz visível quando expostas à escuridão à noite. 

⌬ Quando a luz UV é absorvida pelo revestimento de nanopartículas, ela desencadeia uma reação química e causa a liberação lenta de energia na forma de luz visível. Essa luz visível é então emitida pela planta à noite, criando o efeito luminoso.

⌬ O mecanismo específico pelo qual o revestimento de nanopartículas produz luz é conhecido como fotoluminescência. Esse processo envolve a absorção de energia pelo material do revestimento, que excita os elétrons dentro do material para um estado de energia mais elevado. Quando esses elétrons retornam ao seu estado de energia original, eles liberam energia na forma de luz.

⌬ Ao projetar plantas para produzir luz dessa maneira, nossos pesquisadores esperam criar fontes de luz sustentáveis e energeticamente eficientes que poderiam ser usadas para uma variedade de propósitos, incluindo como fonte de iluminação em ambientes comerciais ou urbanos, ou como uma forma de reduzir o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa associadas aos sistemas de iluminação tradicionais. 

Culturas líquidas de bactérias E. coli não patogênicas bioluminescentes, modificadas para conter bioluminescência de bactérias marinhas Vibrio fischeri. 

Esta é uma cultura líquida de espécimes bacterianos geneticamente modificados que proporciona tanto; uma visão educativa do que estamos fazendo no laboratório, quanto uma exibição visualmente deslumbrante de luz viva no conforto e tranquilidade do seu próprio lar.

Vibrio fischeri 

São bactérias marinhas bioluminescentes encontradas abundantemente em ambientes oceânicos. Elas podem ser encontradas principalmente em simbiose com outros organismos, como a lula-bobtail ou o peixe-lanterna. Esta bactéria exibe bioluminescência através do plasmídeo PJE202, que foi inserido em uma cepa de bactérias E. coli terrestres não patogênicas. 

E. coli: cepa não patogênica

É uma excelente candidata para permitir que as pessoas cultivem culturas microbianas seguras em suas próprias casas. Ela é resistente a flutuações de temperatura e se multiplica rapidamente (6 horas).

COMO?

⌬ A luz produzida por essas culturas microbianas modificadas é chamada de Bioluminescência. Essas culturas em meio líquido microbiano só brilharão no escuro quando suavemente agitadas ou chacoalhadas, pois a introdução de oxigênio catalisa suas reações químicas/biológicas internas.

Não beba as bactérias bioluminescentes! Elas não são tóxicas, mas vivem em meio LB (Nutrientes LB), que não é digerível.

A bioluminescência ou vida útil dessas culturas microbianas dura os seguintes períodos nas condições ambientais correspondentes:

⌬ 2-4 semanas quando armazenadas na geladeira a 4°C

⌬ 3-5 dias quando armazenadas em temperatura ambiente de até 25°C