Vlevo: Podle počtu navázaných iontů mění molekula DNA svojí konformaci a tím zakrývá větší nebo menší plochu nanotrubky, kolem které je obtočena. Uprostřed: Síla signálu v oblasti infračerveného spektra určuje v které buňce k jakým koncentracím sledovaného iontu a dějům dochází. Vpravo: Uhlíková nanotrobka je excitována laserem o vlnové dálce 785 nm. Dostanou –li se ionty škodlivé rtuti (znázorněné modrými tečkami) dovnitř buňky, změní se odpověď nanotrubek v podobě odeslaného signálu na nižší energetické hladině.