BioNOW! #18 – Nanobiónica vegetal: Deteção de poluentes com espinafre vivo

Por Nuno Oliveira em

BioNOW! #18 - Nanobiónica vegetal: Deteção de poluentes com espinafre vivo

É inegável que as plantas são um elemento fulcral dos ecossistemas e cadeias alimentares que sustentam a vida humana, mas têm muitas mais potencialidades. Recentemente, um grupo de investigação do MIT desenvolveu um sistema que permite que plantas vivas de espinafre comuniquem com smartphones, alertando para a presença de contaminantes no solo.

A contaminação dos solos e aquíferos com compostos nitroaromáticos é um problema cada vez maior, tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. Há muitas abordagens para detetar estes compostos, mas nenhuma tão inovadora como a que foi desenvolvida por Wong et al., do MIT.

Para atingir esse objetivo, os investigadores desenvolveram nanopartículas a partir da combinação de nanotubos de carbono (SWCNT – single-walled carbon nanotubes) com a proteína bambolitina (B-SWCNT) ou com o polímero PVA (P-SWCNT). Estas partículas emitem fluorescência na gama do infravermelho, mas a intensidade de fluorescência das B-SWCNT é diminuída na presença de compostos nitroaromáticos, o que permite a sua deteção.

As nanopartículas assim desenvolvidas foram, depois, usadas para infiltrar folhas de espinafre (que não foi modificado de qualquer outra forma). Dado que os contaminantes do solo são internalizados pela planta e chegam às folhas, o sinal de fluorescência emitido pelas zonas infiltradas com B-SWCNT é atenuado em solos poluídos com nitroaromáticos; as zonas infiltradas com P-SWCNT funcionam como controlo.

Deste modo, a deteção dos contaminantes, através da medição de fluorescência, pode ser feita usando uma câmara de infravermelhos num smartphone ou, como na investigação em causa, num Raspberry Pi. Este dispositivo é programável e pode enviar alertas no caso de deteção de poluentes pelas plantas.

Figura 1 – Representação esquemática do sistema de deteção com uma planta nanobiónica e um Raspberry Pi. (adaptado)

Este tipo de sistemas abre portas a futuras ferramentas de biomonitorização autónomas baseadas em plantas wild-type adaptadas a cada ambiente, para deteção em tempo real de uma grande variedade de contaminantes ambientais, em diversos contextos.

Sabe mais em:
https://doi.org/10.1038/nmat4771

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