Argus: Живое Растение с Наносенсорами для Мониторинга Качества Воды

Harpreet Singh Sareen представляет инновационный подход к отслеживанию загрязнения воды

Проект Argus был мотивирован такими кризисами, как проблемы с водой во Флинте, школах Нью-Джерси, водном совете Остина в марте 2019 года и многими другими. Существующие методы мониторинга качества воды часто не обеспечивают своевременного обнаружения загрязнителей, что может привести к фатальным последствиям. Argus предлагает альтернативное решение - полностью автономную платформу для непрерывного мониторинга воды.

Argus - это живое растение, которое непрерывно отслеживает воду на наличие тяжелых металлов, благодаря наносенсорам внутри его листьев. Эти сенсоры, размером около 2 нм, вводятся внутрь листьев и остаются в межклеточном пространстве. Растение постоянно анализирует воду в окружающей среде и любые примеси, которые могут быть в ней. Этот метод обнаружения токсичности тяжелых металлов работает в режиме реального времени, показывая видимый результат в течение 15 минут до 2 часов, в отличие от существующих лабораторных методов.

Argus - это растение с ДНК-наносенсорами внутри, которые обнаруживают свинец (тяжелый металл Pb2). Этот новый метод позволяет живым растениям обеспечивать оптическое чтение содержания свинца в воде. Вначале используется ДНК-зима в качестве сенсорного ассея внутри листьев, двухцепочечная ДНК, которая разделяется на одноцепочечную при контакте с Pb2 и связывается с одностенными углеродными нанотрубками. После введения ионов Pb2, выход флуоресценции подавляется, и это снижение пропорционально концентрации свинца (II).

Argus был создан с использованием наносенсоров, внедренных в листья живого растения. Растение, подобно естественному мотору в окружающей среде, работает круглосуточно без электричества. Оно постоянно анализирует воду и любые примеси, которые могут быть в ней. Наши наносенсоры обычно производят видимое свечение определенной длины волны света на растении. Когда свинцовые примеси из окружающей среды вступают в контакт с наносенсорами, это свечение исчезает, указывая на наличие примесей в окружающей среде.

Проект Argus был начат в 2017 году и завершен в 2019 году. Он был представлен на многих выставках по всему миру, включая Научную галерею Бангалора, Фестиваль "Будущее всего" WSJ в Нью-Йорке. Этот проект был награжден Серебряной премией A' Design Award в 2021 году в категории "Кибернетика, Протезы и Имплантаты".