中美學(xué)者聯(lián)手合成一種納米管讓鉀離子不讓鈉離子通過

　　據(jù)生物谷2012年7月20日訊 來自中國北京師范大學(xué)、上海交通大學(xué)和美國內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)的研究人員構(gòu)建出一種實(shí)際上發(fā)揮著納米篩（nanoscale sieve）作用的人工合成納米管，它對哪些物質(zhì)能夠穿過非常敏感，而且能夠發(fā)揮著與幾乎所有活細(xì)胞中的關(guān)鍵性組分鉀離子通道同樣的作用。這也是第一種管徑均勻的自組裝而成的疏水性人工合成納米管，它的大小大約8.8埃（一億分之一厘米）。研究人員也可能是第一次利用一種均勻的亞納米孔來模擬大自然的鈉離子通道。在活細(xì)胞中，離子通道允許鉀離子穿過細(xì)胞膜，但是不允許鈉離子通過，即便是鉀離子要比鈉離子大將近70%，但是至于為什么更大的離子能夠通過而較小的離子不能通過，研究人員仍然在研究。

　　內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)化學(xué)家XiaoCheng, Zeng說，這種納米管能夠視為一堆環(huán)，這些環(huán)通過一種被稱作自組裝的過程精準(zhǔn)地堆疊在一起。Zeng領(lǐng)導(dǎo)的研究小組進(jìn)行計算來研究這些納米管的結(jié)構(gòu)。研究小組確定環(huán)的大小和環(huán)之間的距離，從而找到納米管的結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)有8種可能的方法來將環(huán)堆積在一起。重要的是，計算結(jié)果表明這些結(jié)構(gòu)在室溫下是穩(wěn)定的。
　　北京師范大學(xué)教授Bing, Gong、上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)中心行政院長Zhifeng, Shao和他們各自領(lǐng)導(dǎo)的研究小組合成出這種納米管，并測量了離子在納米管中的流動。Zeng說，實(shí)驗(yàn)取得的成功將導(dǎo)致他們繼續(xù)開展研究。他說，人們對這個領(lǐng)域感興趣的事情之一就是脫鹽，在未來，他們的研究方向就是讓這種納米管內(nèi)壁功能化。就目前而言，這是一種非常引人關(guān)注的納米管，因?yàn)樗軌蜻x擇性轉(zhuǎn)運(yùn)離子，只有鉀離子能夠進(jìn)入，鉀離子能夠穿過這種納米管，但是鈉離子不能。不過，研究人員希望能夠在納米管內(nèi)部添加不同的功能，以便使得水分子或者其他離子能夠通過。
　　相關(guān)研究結(jié)果于2012年7月17日發(fā)表在Nature Communications期刊上。