Шпинат - это не только полезный продукт. Благодаря нанотехнологиям его можно превратить в детекторы взрывчатых веществ и передать информацию на устройство, подобное смартфону. Это подтвердили исследования ученых из Массачусетского технологического института. Это одна из первых демонстраций того, что исследователи называют «нанобионными заводами».
Специалисты Массачусетского технологического института интегрировали углеродные нанотрубки
«Цель растительной нанобионики заключается в том, чтобы внедрить в растение наночастицы, наделяющие его способностями, которые не являются его собственными», - объясняет в своем заявлении руководитель отдела исследований и профессор машиностроения Массачусетского технологического института Майкл Страно. Технология была разработана для обнаружения химических соединений, называемых нитроароматическими соединениями, которые часто используются при производстве наземных мин и других взрывчатых веществ.
В основе технологии лежит способность листьев шпината передавать сигнал при обнаружении корнями в грунтовых водах нитросоединений, которые встречаются также во взрывчатых веществах. Этот сигнал считывается инфракрасной камерой, после чего отправляется ученым в виде электронного сообщения.
Растения и люди могут быть полезны друг другу
«Это новая демонстрация того, как мы должны преодолеть коммуникационный барьер между растениями и людьми», - говорит Страно, который считает, что сила растений может быть использована для предупреждения о наличии загрязняющих веществ. Они реагируют очень быстро. Два года назад в Массачусетском технологическом институте была проведена первая демонстрация растительной нанобионики в рамках проекта, возглавляемого Страно и докторантом Хуаном Пабло Хиральдо.
Растения превратились в сенсоры
Ученые использовали наночастицы для увеличения фотосинтетической способности растений, превратив их в датчики для обнаружения оксида азота, одного из загрязняющих веществ, образующихся при сгорании. Растения идеально приспособлены к мониторингу окружающей среды. Они поглощают много частиц, поскольку их корни образуют в почве обширную сеть, которая грунтовые воды переносит к листьям.
Углеродные нанотрубки, производимые MIT, могут использоваться в качестве сенсоров для обнаружения широкого диапазона молекул. Когда целевая молекула связывается с полимером, окружающим нанотрубку, она изменяет ее флуоресценцию. В этом исследовании ученые вставили сенсоры в листья шпината для обнаружения нитроароматических соединений, из которых состоит взрывчатка. Страно указывает, что этот тип технологии может быть применен к любому растению. Он может помочь ботаникам узнать больше об их внутренних процессах, контролировать их здоровье и повысить эффективность соединений, синтезируемых некоторыми растениями, которые используются в медицине.
