Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили рослину-сенсор, здатну розпізнавати вибухові речовини. Стаття опублікована в журналі.
Для створення детектора вчені використовували шпинат (), вирощений у звичайних умовах. У мезофілл листя (м'яку тканину, укладену між шарами епідермісу) за допомогою безігольного ін'єктора ввели розчин вуглецевих нанотрубок і наночастинок. Ці нанотрубки здатні розпізнавати нітроароматичні речовини (ароматичні речовини, що містять нітрогрупи), які є основою більшості вибухових сумішей.
Робота шпинату-сенсора починається з того, що рослина поглинає з ґрунту воду з розчиненими в ній нітроароматичними речовинами. Ці речовини, надходячи вгору по корінню і стеблю, зрештою накопичуються в мезофілі, де їх розпізнають нанотрубки. Розпізнавання відбувається за рахунок зміни вторинної структури кон'югованого з нанотрубкою білка бомболітину. Ця зміна вторинної структури, в свою чергу, призводить до зміни спектру випромінювання нанотрубок протягом приблизно 10 хвилин.
Для зчитування сигналу лист рослини освітлюють лазером, у відповідь на що вбудовані в нього нанотрубки випускають флуоресцентне світіння в ближній інфрачервоній області спектру. Це світло можна зареєструвати за допомогою невеликої інфрачервоної камери, приєднаної, наприклад, до дешевого одноплатного мікрокомп'ютера Raspberry Pi. Також сигнал можна зловити за допомогою звичайного смартфона з віддаленим інфрачервоним фільтром.
Як зазначають розробники, такі рослини можна використовувати, наприклад, для пошуку вибухових речовин у громадських місцях або контролю ґрунтових вод на вміст речовин, що потрапляють у них із захоронених боєприпасів. Однак важливе обмеження цього методу полягає в тому, що розчин нанотрубок необхідно вручну вводити в кожну рослину.
Раніше дослідники з MIT створювали вуглецеві нанотрубки, здатні розпізнавати перекис водню і нервовопаралітичний газ зарин, а також нанотрубки, здатні визначати свіжість м'яса.