據科學晚報報導細胞膜通道，日前由英國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家率領的科研小組創造了一個包含短碳納米管的離子通道，前者可以被插入合成磷脂雙分子層或則活的細胞膜以產生小的孔，用于傳輸水、質子、小型離子和DNA。
這種碳納米管“膜孔蛋白”對于未來健康保健和生物工程具有重要的啟示意義。碳納米管最終將用于將抗生素傳輸至體內，可以作為新型生物傳感和DNA測序應用的基礎，且可以被用于合成細胞的組成部份。
仍然以來研究人員都對研制生物細胞膜通道的人工合成類似物特別感興趣，這種人工合成物或可以復制傳輸粒子和分子的高效率和極其選擇性，前者常見于自然系統里。但是，這種努力總會面臨人工合成學里的一些問題，科學家們其實永遠沒法完全模擬生物蛋白質的性能。
通常來說服食的藥丸會被身體平緩吸收之后運輸至身體各處，但碳納米管有所不同，它就能確定一個須要醫治的精確區域而不會傷害周圍的其它臟器。“很多醫治一個臟器癌癥的高效抗生素會對其它臟器形成毒性，”帶領進行這種研究的文章首席作者、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的生物化學學家亞歷山大諾伊（Noy）這樣說道。“這便是為何將抗生素傳輸至身體特定區域并只在那兒釋放是更好的療法。”這項研究被發表在10月30日的刊物《自然》上。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究小組與勞倫斯伯克利國家實驗室分子材料部、美國加洲學院默塞德中學和伯克利校區、西班牙巴斯克國家學院的同學借助碳納米管創造了一個更高效、生物相容的膜孔通道，碳納米管是一個類似吸管的分子，它包含一個卷起的石墨烯薄膜。
這項研究顯示雖然碳納米管結構相對簡單，但碳納米管膜孔蛋白具有天然離子通道的好多特點行為：它們還能自發的插入細胞膜，可以在亞穩濁度態之間切換，且表現出典型的高分子引起的制約特點。研究小組還發覺，與在生物通道里的情況相像，本地通道和細胞膜帶電也可以控制碳納米管膜孔蛋白的離子導電性和離子選擇性。
“我們發覺這種納米孔是研制細胞界面、研究生物通道里的傳輸以及創造生物傳感的特別有前景的仿生平臺細胞膜通道，”諾伊說道。“我們正在思索碳納米管膜孔蛋白或可能是第一個多功能的人造納米孔，它可以在生物和材料科學領域形成廣泛的應用。”
“總而言之，我們的發覺確定了碳納米管膜孔蛋白是合成膜通道十分有前景的原型，這種合成膜面對生物和物理挑戰具有內在的結實性，同時具有卓越的生物兼容性，這對于生物納米流體和細胞界面應用具有寶貴的價值。”研究第一合作作者、博士后研究員賈更（náoGeng）這樣說道。
另一名研究合作者、博士后研究員金慶勛（Kim）補充說道：“我們還期望可以更改碳納米管膜孔蛋白的合成‘大門’，因而極大的改變它們的選擇性，開啟它們在人造合成細胞、藥物傳遞和生物傳感器方面的新可能性。”其它研究作者還包括勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的拉米亞土努古塔拉（Ramya）、康雷祖（KangRaeCho）、達雅納拉穆尼奧斯（Munoz）和莫里斯王（Wang）。
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