(節選)
北京大學核物理與核技術國家重點實驗室王宇鋼教授領導的離子束物理與應用課題組與中國科學院化學研究所分子科學中心江雷研究員等合作,在制備人工離子通道方面取得了重要進展。在《2009科學發展報告》中,北京大學核物理與核技術國家重點實驗室的郭維等以“人工離子通道研究獲重要進展”為題,撰文對該成果作了簡要介紹。
文章首先對相關研究背景和研究現狀作了簡要介紹。由于納米通道在幾何尺寸上與生物分子相近,利用納米通道作為生物傳感器和傳感器載體在分子水平上對組成和調控生命體系結構和運行的離子、生物分子和小分子進行檢測和分離,甚至在合成的納米通道體系內模擬某些生物體系的結構和功能,都逐漸成為來自生命科學,化學以及物理學等領域科學家們的興趣所在和研究熱點。在目前的合成納米孔道體系中,已經能夠顯示出一些曾經在生命體系中發現的開關功能,比如離子電流調制和離子選擇性等。
文章隨后重點介紹了主要研究成果。研究人員在前期利用DNA納米技術構筑表面DNA功能分子器件以及納米孔道體系內電解質流體輸運行為的理論與實驗研究基礎上,開展了DNA分子與納米孔道組裝體系的研究工作,將目前研究熱點之一的DNA分子與納米孔道體系相結合,開發出了世界上第一個仿生智能響應的人工離子通道體系,實現了通過生物分子的構象變化來實現合成孔道體系的開關功能。這一人工離子通道體系彌補了蛋白質離子通道的不足,可以很容易地與其它微納米器件結合,組成更為復雜和多功能化的復合型納米器件。
這項研究工作第一次實現了利用生物分子構象變化來對合成的納米孔道體系進行開與關。這一開關機制為新一代仿生納米器件的設計和制備開辟了新的方法,同時也能夠滿足復合型納米器件功能集成的需要。相關論文以全文形式發表在2008年6月7日出版的《美國化學會志》上,并被同年6月19日出版的英國《自然》雜志評為“研究亮點”。(摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2009科學發展報告》)
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