Визуализация внутриклеточного распределения цезия в растениях, используемых для поглощения цезия

Исследовательская группа под руководством доктора Хирокадзу Комацу из Международного центра наноархитектоники материалов Национального института материаловедения Японии и доктора Кацухико Арига, в сотрудничестве с исследователями из RIKEN Центра наук об устойчивых ресурсах, разработала новый метод визуализации распределения цезия в растительных клетках. До этого работы не существовало методов визуализации распределения цезия на клеточном уровне.

После аварии на АЭС "Фукусима-1" выброс радиоактивного цезия, особенно ¹³⁷Cs (период полураспада: 30,17 лет), стал серьёзной экологической проблемой. Фиторемедиация — поглощение цезия растениями из почвы и воды — привлекает внимание как метод, позволяющий концентрировать цезий, производить мало отходов, быть недорогим и экологически безопасным. Несмотря на низкую скорость поглощения у существующих растений, ведутся активные работы по выведению эффективных видов. Однако механизмы транспортировки и накопления цезия в клетках растений остаются малоизученными.

Разработанный метод позволяет детектировать частицы карбоната цезия с высоким разрешением (на микрометровом уровне) с помощью флуоресцентного зонда "Cesium Green", что также делает возможной внутриклеточную визуализацию распределения цезия. Визуализация в клетках модельного растения Arabidopsis показала, что цезий имеет тенденцию накапливаться в вакуолях клеток.

Эта техника, которую можно исследовать с использованием нерадиоактивного цезия, ожидается, что продвинет изучение механизмов транспорта цезия в растениях и позволит проводить селекцию и улучшение растений, пригодных для фиторемедиации. Результаты исследования будут опубликованы в американском химическом журнале ACS Applied Materials & Interfaces.