來自新加坡麻省理工學院研究與技術(shù)聯(lián)盟(新加坡麻省理工學院的研究機構(gòu))的農(nóng)業(yè)精準的破壞性和可持續(xù)技術(shù)的研究人員創(chuàng)造了一種新型植物傳感器。該傳感器是一種納米仿生光學傳感器,可以實時檢測和監(jiān)測地下砷的毒性水平。
研究人員表示,與用于測量環(huán)境中砷的傳統(tǒng)方法相比,他們的開發(fā)具有顯著優(yōu)勢,并且對于環(huán)境監(jiān)測和食品安全農(nóng)業(yè)應(yīng)用非常重要。砷是許多常見農(nóng)產(chǎn)品(如大米、蔬菜和茶葉)中的污染物。砷和砷化合物對人類和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅。
人類長期接觸砷會對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生一系列不利影響,并可能導致糖尿病、先天缺陷、皮膚損傷和癌癥。砷也對植物有害,導致生長受抑制和作物損失。由于采礦和冶煉等活動,土壤中的砷含量會升高。
如果檢測到砷,麻省理工學院開發(fā)的傳感器會顯示熒光強度的變化。傳感器可以嵌入植物組織中,對植物沒有不利影響,提供了一種非破壞性的方式來監(jiān)測植物從土壤中吸收的砷的內(nèi)部動態(tài)。將光學傳感器與活植物相結(jié)合,可以將植物轉(zhuǎn)化為自然環(huán)境中的自供電砷檢測器。
該工藝是對當前砷采樣時間和設(shè)備密集型工藝的重大改進。麻省理工學院指出,這些基于植物的納米傳感器是同類產(chǎn)品中的首創(chuàng),與傳統(tǒng)的砷測量方法相比具有顯著優(yōu)勢。科學家們相信他們的創(chuàng)新將在農(nóng)業(yè)及其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳感器可以集成到多種植物物種中。