Искусственные поры с успехом имитируют клеточные каналы

Под впечатлением от удивительных способностей природы международная научная группа разработала синтетические поры, имитирующие активность клеточных ионных каналов.

Микрофотография синтетических ионных каналов (изображение Bing Gong / University at Buffalo).

Поры, созданные руками учёных из Университета Буффало (США), Пекинского педагогического университета и Шанхайского транспортного университета (оба — КНР), которыми руководил профессор Бин Гун (Bing Gong, продемонстрировали беспрецедентную для искусственных систем селективность, позволяя проходить только воде и ионам калия. При этом для других ионов, таких как более мелкие натрий и литий, проход оказался закрыт.

Подробный отчёт о проделанной работе опубликован в журнале Nature Communications.

Структура жёсткой макромолекулы, положенной в основу искусственных ионных каналов (иллюстрация Nature).

Чтобы создать синтетические поры, учёные разработали метод самосборки, который заставлял макроциклические молекулы (по форме напоминающие тонкий бублик) ложиться стопочкой друг на друга. Затем отдельные стопки молекул скреплялись друг с другом водородными связями. Образовавшиеся в результате структуры представляли собой нанотрубки, поры которых имели диаметр менее нанометра. Очевидная область применения подобных продуктов — высокоэффективные фильтровальные установки (например, для очистки воды).

Дальнейшим шагом в развитии этой технологии станет создание большего разнообразия пор, способных селективно фильтровать те или иные вещества и ионы.

Подготовлено по материалам Университета Буффало.