Нанотрубки превратили шпинат в детектор взрывчатки
Фото: © Stockbroker/EAST NEWS
Оснащённые нанотрубками листья шпината испускают инфракрасное излучение, обнаружив следы взрывчатки в почвенной влаге.
Обработав листья шпината нанотрубками, американские учёные превратили их в детектор нитроароматических соединений — обычных компонентов взрывчатки. Результаты этой работы публикует журнал Nature Materials.
Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги из Массачусетского технологического института работают в совсем молодой и пока редкой области — нанобиотике. Они ищут подходы к интеграции живых организмов с наночастицами, которые придадут им новые, не существующие в природе свойства и возможности. Новой разработкой исследователей стали растения обыкновенного шпината (Spinacia oleracea), способные обнаруживать следы нитроароматических взрывчатых веществ в почвенной влаге.
Для этого учёные обработали их раствором нанотрубок — длинных и полых цилиндров со стенками толщиной всего в один атом углерода — в комплексе с коротким пептидом бомболитином-2. Это слово со взрывчаткой никак не связано. Молекула была выделена из яда американских шмелей, латинское наименование которых Bombus pensylvanicus, поэтому она так и называется. Бомболитин участвует в ряде межклеточных взаимодействий у самых разных организмов.
Комплекс бомболитина-2 и активированных нанотрубок избирательно связывает нитроароматические вещества, которые поступают в листву с водой из почвы. В комбинации со взрывчаткой их соединения флуоресцируют в инфракрасном диапазоне. А это, как показали Страно и его соавторы, легко обнаружить с помощью ИК-камеры, расположенной примерно в метре от растения.
Учёные считают, что эта работа — лишь первый шаг, а в будущем растения могут стать чувствительными и экологически безопасными живыми датчиками. Они будут вести повсеместный и постоянный мониторинг состава грунтовых вод и воздуха и в режиме реального времени передавать эти данные в компьютерную сеть.