martes, 1 de noviembre de 2016

Científicos crean espinacas detectoras de explosivos

Las espinacas son muy ricas en minerales, vitaminas y fibra. Pero científicos del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) le dieron una grandiosa vuelta de tuerca a este vegetal.

Tal como se publicó este lunes en la revista Nature Materials, los científicos la usaron para insertar unos nanotubos de carbono y convertirlas en sensores capaces de detectar la presencia de explosivos y enviar esa información a un dispositivo electrónico.

Esta es una de las primeras demostraciones de un campo emergente en el que se integran sistemas electrónicos en plantas, y que se conoce como "nanobiónica de plantas”.

"El objetivo de la nanobiónica es introducir nanopartículas en plantas para darles nuevas funciones”, dijo Michael Strano, investigador en el MIT y participante en el estudio.

Al igual que la biotecnología trata de modificar los genes de las plantas para darles nuevas capacidades (como crecer más con menos suministro de agua, ser más sabrosas o descontaminar suelos), la nanobiónica busca integrar sistemas electrónicos en vegetales para crear nuevos dispositivos de gran interés en la investigación científica o en la agricultura, entre otras cosas.

Detectar explosivos o toxinas

En este caso, los investigadores desarrollaron unos nanotubos de carbono especiales que emiten fluorescencia cuando captan la presencia de compuestos que forman parte de algunos explosivos y minas: los compuestos nitroderivados.

Después, los insertaron en hojas de espinacas, unas plantas que de forma natural absorben estos compuestos en el agua del suelo. Gracias a esto, los investigadores demostraron que era posible usar una cámara detectora de infrarrojos unida a un pequeño ordenador para localizar la fluorescencia de las espinacas y así usarlas como advertencia de la presencia de explosivos ocultos.

Hace dos años estos investigadores consiguieron hacer la primera demostración de la nanobiónica en plantas, al introducir nanopartículas en plantas para detectar la presencia de óxido nítrico, un contaminante producido en la combustión de motores. En esta ocasión, usaron otra planta, Arabidopsis thaliana.

Desde entonces desarrollaron los nanutobos de carbono como sensores para todo tipo de moléculas, como agua oxigenada, TNT y gas sarín. Cuando una de estas moléculas entra en contacto con ellos, estos tubos emiten fluorescencia.

Las plantas, sensores naturales

Las plantas permiten que los compuestos presentes en el suelo suban a las hojas y entren en contacto con los nanotubos. Según dijo Strano, las plantas son muy buenas como sensores porque captan mucha información del entorno: "Son estupendos laboratorios de análisis. Tienen una extensa red de raíces en el suelo, constantemente toman muestras del agua, y transportan este agua hacia las hojas”.

Gracias a esto, "las plantas reaccionan a su medio ambiente”, explica Strano. "Saben que va a haber una sequía mucho antes que nosotros, ya que pueden detectar pequeños cambios en las propiedades del suelo. Por eso, si conseguimos aprovechar estas rutas químicas, podemos tener acceso a un gran tesoro de información”, continúa.

Este es el motivo por el que actualmente los científicos del MIT trabajan en sensores para compuestos que producen las plantas y que ellas mismas usan para regular su propio funcionamiento. En el futuro podrían ayudar a los científicos a entender cómo funcionan las plantas, para mejorar su salud y mejorar la producción de compuestos de interés, como lo son algunos medicamentos.

Incluso, estos nanotubos fluorescentes podrían facilitar el desarrollo de una agricultura de precisión, mucho más eficiente y capaz de responder rápidamente a las necesidades de las plantas.



Sobre el experimento

Prueba Fabrican sensores que combinan nanotubos de carbono con hojas de plantas para detectar un tipo de componente químico usado en minas terrestres. Se trata de una de las primeras demostraciones de sistemas electrónicos integrados en plantas, un campo de la ingeniería que han bautizado como plantas nanobiónicas.
Nanobiónica Los investigadores explican que el objetivo de la nanobiónica es introducir nanopartículas en la planta para otorgarle a ésta funciones que no tenía originalmente. En este caso, las espinacas fueron manipuladas para que pudieran detectar un tipo de componente químico conocido como nitro aromático.
Potencial Las plantas son ideales como sensores ambientales. Son muy buenas analizando compuestos químicos. Algunos estudios previos apuntan a que las plantas saben que va a haber una sequía mucho antes que nosotros porque pueden detectar pequeños cambios en las propiedades del suelo y el agua.

No hay comentarios:

Publicar un comentario