Blot et enkelt molekyle fra sprængstof er nok til at få en nyudviklet sensor til at reagere. Det er kemiingeniører fra MIT, der har kreeret den nye følsomme detektor, ifølge en nyhed fra universitetet.

Det har de gjort ved at dække kulnanorør – atomtykke hule cylindere af ren kul – med proteinfragmenter, der normalt findes i bigift. Det er første gang disse proteiner har vist sig at reagere med sprængstoffer – mere specifikt med nitro-aromatiske forbindelser, hvilket inkluderer TNT.

Tidligere har forskerne udviklet kulnanorør, der kan afsløre forskellige molekyler som nitrogenoxid, brintoverilte og giftige stoffer såsom nervegassen sarin. Forskerne har i disse tilfælde udnyttet kulnanorørs naturlige fluorescens ved at dække dem i et molekyle, der binder til at specifikt mål, og når målet bliver bundet til overfladebehandlingen øges eller sænkes fluorescensen.

Denne gang bruger de altså proteinfragmenter kaldet bombolitiner, der kan genkende sprængstofmolekylerne, sammen med nanokulstofrørerne, men på en lidt anden måde. Når målet binder til proteinerne fra bigiften på nanorørerne ændrer deres fluorescerende lys bølgelængde i stedet for intensitet.

Forskerne har bygget en ny form for mikroskop, der kan aflæse signalet, der ikke kan ses med det blotte øje. Og at måle bølgelængden i stedet for intensiteten giver et mere sikkert svar, da der er flere fejlkilder og støj, der kan genere målingen af intensitet.

Kan også afsløre pesticider
Nanorørerne kan kombineres af forskellige peptider og hver kombination reagerer forskelligt til forskellige nitro-aromatiske forbindelser, så ved at bruge flere forskellige nanorør dækket af bombolitinere kan forskerne identificere unikke fingeraftryk for hver sprængstof de vil detektere.

Sprængstof som TNT nedbrydes desuden, hvilket producerer nye molekyletyper, og disse kan de nye sensorer også identificere.

MIT-ingeniørerne har også vist, at de kan detektere to nitro-aromatiske pesticider, så sensorerne kan også have interesse i forbindelse med miljøovervågning.

De nye sensorer er langt mere følsomme end eksisterende sprængstofdetektorer, der eksempelvis bruges i lufthavne og som udnytter spektrometri til at analysere ladede partikler i luften. De har derfor allerede mødt interesse fra blandt andet militæret.

Før de nye sensorer kan bruges i praksis skal de dog indbygges i en kommerciel koncentrator, der sikrer, at alle molekyler, der svæver rundt i luften kommer i kontakt med nanorørerne.

Forskerne har søgt om patent på den nye teknologi, og forskningen er publiceret i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.