據(jù)外媒報(bào)道，砷跟許多重金屬一樣，作為采礦作業(yè)的副產(chǎn)品會(huì)污染土壤和地下水、對(duì)人類健康和環(huán)境構(gòu)成各種威脅。然而現(xiàn)在，一種新型的納米傳感器可以幫助我們消除這種劇毒化學(xué)元素的危險(xiǎn)，通過跟植物的合作其可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這種化學(xué)元素在地下環(huán)境中的含量。

據(jù)了解，這項(xiàng)新研究的重點(diǎn)是改變植物組織內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化，因?yàn)樯槭菑耐寥乐形盏?，植物則是從土壤中提取分析物并通過根系運(yùn)輸它們。被嵌在植物組織中的光學(xué)納米傳感器顯示熒光強(qiáng)度的變化取決于植物對(duì)砷的吸收。配合便攜式電子設(shè)備如樹莓派平臺(tái)和攝像頭，該系統(tǒng)可以提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤中重金屬濃度的信息。

該研究的論文作者Salim Lew說道：“我們的植物基納米傳感器之所以值得注意不僅是因?yàn)樗峭惍a(chǎn)品中的第一款，還因?yàn)樗葴y(cè)量地下環(huán)境中砷含量的傳統(tǒng)方法具有顯著優(yōu)勢(shì)、需要更少的時(shí)間、設(shè)備和人力。我們預(yù)計(jì)，這種創(chuàng)新最終將在農(nóng)業(yè)和其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。”

為了證明該技術(shù)可用于防止可食用作物的污染，該團(tuán)隊(duì)使用該技術(shù)檢測(cè)了大米和菠菜中的砷。之后他們將注意力轉(zhuǎn)向了一種叫做大葉井口邊草(Pteris cretica)的蕨類植物，這種植物能吸收大量的砷并對(duì)其耐受。

這為研究小組開發(fā)超靈敏的砷含量傳感器提供了平臺(tái)，該傳感器可以檢測(cè)到極低濃度的砷--最低可低至十億分之二。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)規(guī)定的城市供水的最高污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)。

“這是一個(gè)非常令人興奮的進(jìn)展，因?yàn)槲覀兊谝淮伍_發(fā)了一種可檢測(cè)砷的納米離子傳感器。”這項(xiàng)研究的聯(lián)合首席研究員、MIT教授Michael Strano指出，“跟舊的砷檢測(cè)方法相比，這種新型納米傳感器有著無數(shù)的優(yōu)勢(shì)，它可能是一個(gè)游戲規(guī)則的改變者，因?yàn)樗粌H更省時(shí)，而且比舊的方法更準(zhǔn)確和更容易部署。”

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Advanced Materials》上。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：科學(xué)家打造出可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下砷含量的納米傳感器

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