Покрыв нанотрубки фрагментами протеинов, содержащихся в пчелином яде, можно получить устройство, которое распознаёт следы взрывчатых веществ и средств для борьбы с сельхозвредителями.

За последние годы профессор Массачусетского технологического института (MIT) Майкл Стрэно и его помощники разработали серию детекторов на основе углеродных нанотрубок. Они позволяют обнаруживать различные вещества, включая окись азота, перекись водорода и отравляющие газы.

Принцип действия такого рода сенсоров основан на естественной флуоресценции нанотрубок, к которым добавляют молекулы, связывающие то или иное вещество. Когда происходит захват стороннего вещества, нанотрубки становятся ярче или, наоборот, тускнеют.

Рис. 1. Нанотрубки + протеины = детектор. (Изображение MIT).

Технология, созданная в MIT, действует иначе: меняется не интенсивность свечения, а длина волны. Трансформацию способен отследить специально разработанный микроскоп.

В остальном способ похож на аналоги: покрытие нанотрубок (в данном случае — на основе протеинов из пчелиного яда) захватывает различные ароматические нитросоединения, что и приводит к изменению флуоресценции. К ароматическим нитросоединениям относится тринитротолуол (тротил) и другие взрывчатые вещества, а также некоторые виды пестицидов.

По словам профессора Стрэно, разработка всерьёз заинтересовала военных и не только, поскольку подобные системы чувствительнее и эффективнее привычных спектрометров. Однако для коммерческого внедрения методики прежде предстоит сконструировать систему доставки витающих в воздухе молекул к нанотрубкам.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Daniel A. Heller, George W. Pratt, Jingqing Zhang, Nitish Nair, Adam J. Hansborough, Ardemis A. Boghossian, Nigel F. Reuel, Paul W. Barone, and Michael S. Strano Peptide secondary structure modulates single-walled carbon nanotube fluorescence as a chaperone sensor for nitroaromatics. – Proceedings of the National Academy of Sciences. – doi: 10.1073/pnas.1005512108, PNAS May 9, 2011.