仿生电压门控氯离子纳米通道

生物氯离子通道主要用于生物体中氯离子的传导，它不仅广泛存在于质膜和细胞内细胞器膜中，同时也严重影响生命体的正常生理活动，例如，血压调节、突触传导以及细胞兴奋。其中，电压门控氯离子通道（ClCs）不仅在细菌以及人体内广泛存在，而且调节大多数生理过程以及细胞功能，任何种类的ClCs的突变或功能紊乱均会引起疾病。

由于生物离子通道的不稳定性限制了其应用，因此，仿生的ClCs引起了我们的注意。为了模拟ClCs电压响应以及传导氯离子的功能，北京师范大学的薄志山教授和中国科学院理化技术研究所的闻利平研究员将对氯离子响应的分子与单锥形的固态合成聚合物单纳米通道相结合，构筑了人工的电压驱动氯离子通道。氯离子与纳米通道作用前，通道处于“关”的状态；氯离子与纳米通道作用后，通道表面的异酞酰胺类分子将氯离子绑定，通道表面的负电荷增加。由于静电相互作用，增加的表面负电荷会排斥阴离子，吸引阳离子，在通道内形成双电层，从而增大通道的离子传导性，促使通道呈现“开”的状态。同时，当在纳米通道两端施加恒定电压后，固定在纳米通道内表面的氯离子被释放，从而实现氯离子的定向运输。该仿生电压门控氯离子纳米通道具有较好的选择性和灵敏性，好的循环性和稳定性，体现了广泛的应用前景。

这一研究成果发表于《Adv. Mater.》上。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201505250/full

原文标题：A Biomimetic Voltage-Gated Chloride Nanochannel

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