Detección ultrasensible de TNT y otros explosivos parecidos

Se ha diseñado un nuevo detector con una sensibilidad tan grande que es capaz de detectar una sola molécula de una sustancia explosiva, como por ejemplo el TNT.

Para crear los sensores del detector, los ingenieros químicos dirigidos por Michael Strano, del MIT, recubrieron nanotubos de carbono (cilindros huecos de un átomo de espesor hechos de carbono puro) con fragmentos de proteínas que normalmente se encuentran en el veneno de las abejas. Ésta es la primera vez que se ha demostrado que esas proteínas reaccionan a los explosivos, en particular a una clase de sustancias, los compuestos nitroaromáticos, en la que se incluye el TNT.

Si se traducen en dispositivos comerciales, esos sensores serían mucho más sensibles que los detectores de explosivos actuales (usados comúnmente en los aeropuertos, por ejemplo) los cuales se valen de la espectrometría para analizar las partículas cargadas que se mueven por el aire.

En los últimos años, el laboratorio de Strano ha desarrollado sensores de nanotubos de carbono para detectar diversas sustancias, incluyendo óxido nítrico, peróxido de hidrógeno y agentes tóxicos como el gas neurotóxico sarín. Esos sensores aprovechan la fluorescencia natural de los nanotubos de carbono, a los que se les acopla una molécula capaz de enlazarse a un objetivo específico. Cuando se establece el enlace con el objetivo, la fluorescencia de los tubos se incrementa o disminuye, lo que sirve de aviso.

El nuevo sensor de explosivos funciona de una manera ligeramente diferente. Cuando el objetivo se enlaza a las proteínas de veneno de abeja que recubren los nanotubos, eso hace cambiar la longitud de onda de la luz fluorescente, en vez de cambiar su intensidad.


Los investigadores construyeron un nuevo tipo de microscopio para leer la señal, la cual no se puede ver a simple vista. Es más fácil trabajar con este tipo de sensor, el primero de su tipo, porque la luz ambiental no influye en él. Usar la intensidad de la luz en un sensor fluorescente para leer la señal es más propenso a errores y más sensible al "ruido" que medir una longitud de onda.

En el desarrollo de esta nueva tecnología también ha trabajado, entre otros, Daniel Heller (ahora en el MIT).