Argus: Eine revolutionäre Methode zur kontinuierlichen Überwachung von Schwermetallen in Wasser

Ein bahnbrechendes Design von Harpreet Singh Sareen

Argus ist ein lebender Pflanzenorganismus, der kontinuierlich Wasser auf Schwermetallverunreinigungen überwacht. Entwickelt von dem renommierten Designer Harpreet Singh Sareen, ist Argus mit Nanosensoren ausgestattet, die in seine Blätter injiziert werden. Diese winzigen Sensoren, nur 2 Nanometer groß, verbleiben im interzellulären Raum der Blätter. Die lebende Pflanze nimmt kontinuierlich Wasser aus der Umgebung auf und detektiert dabei alle Verunreinigungen, die damit einhergehen. Diese Methode der Schwermetalltoxizitätserkennung erfolgt in Echtzeit und liefert innerhalb von 15 Minuten bis 2 Stunden sichtbare Ergebnisse, im Gegensatz zu den aktuellen Labormethoden.

Die Realisierung von Argus basiert auf der Verwendung von DNA-Nanosensoren, die speziell auf Blei (Pb2) als Schwermetall abzielen. Diese neuartige Methode ermöglicht es lebenden Pflanzen, eine optische Anzeige von Blei im Wasser zu liefern. Ein DNAzym wird als Sensorassay in den Blättern verwendet, doppelsträngige DNA, die sich bei Kontakt mit Pb2 in einzelsträngige DNA auflöst und sich an einwandige Kohlenstoffnanoröhren bindet. Nach Zugabe von Pb2-Ionen wird die Fluoreszenz reduziert, und diese Reduktion ist proportional zur Bleikonzentration.

Argus hat eine Größe von 457 mm x 821 mm x 304 mm, was die Höhe der Pflanze und die Imaging-Einrichtung zur Messung von innen umfasst. Es handelt sich um ein kompaktes und effizientes Design, das in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden kann.

Die Entwicklung von Argus war eine Herausforderung, da es keine Echtzeit-Sensoren für die Überwachung von Bleitoxizität gibt. Herkömmliche Testverfahren dauern in der Regel 1 bis 2 Wochen. Die chemischen Sensoren in den Pflanzen benötigten außerdem eine digitale Verbindung zur digitalen Welt. Durch die Nutzung der natürlichen Funktion einer Pflanze in der Nähe von Flussbetten, die wie ein Motor arbeitet, konnte jedoch auf Strom verzichtet werden. Auf diese Weise kann das System 24 Stunden am Tag Wasserproben entnehmen.

Argus wurde 2017 gestartet und 2019 abgeschlossen. Es wurde bereits auf internationalen Ausstellungen wie der Science Gallery Bangalore und dem Future of Everything WSJ Festival in NYC präsentiert. Das Design erhielt auch eine prestigeträchtige Auszeichnung: den Silver A' Design Award in der Kategorie Cybernetics, Prosthesis and Implant Design im Jahr 2021. Dieser Preis würdigt herausragende Kreativität, Fachkompetenz und Innovation.

Argus ist ein wegweisendes Design, das die Art und Weise, wie wir Schwermetallverunreinigungen in Wasser überwachen, revolutioniert. Mit seiner einzigartigen Kombination aus lebenden Pflanzen und Nanosensoren bietet Argus eine zuverlässige, kontinuierliche und Echtzeit-Überwachungsmethode. Dieses Design hat das Potenzial, einen erheblichen Beitrag zur Bewältigung der globalen Wasserqualitätsprobleme zu leisten und die Gesundheit von Mensch und Umwelt zu schützen.