北航高龙成课题组 JACS:超灵敏的仿生机械力响应的氯离子通道
2023-08-23 来源:高分子科技
机械力敏感离子通道(MS channel)在诸多生命活动如触觉、运动感知、听觉、渗透压调节等方面起着至关重要的作用。Ardem Patapoutian因揭示了MS channel工作机制分享了2021年的诺贝尔生理学或医学奖。当外力作用于细胞膜时,膜的张力变化引起通道蛋白开口变大,从而引起电流的显著增大。研究发现,对小鼠压力蛋白施加26 mbar的压力可产生5 pA的响应电流(A. Patapoutian, et al. Nature 2012, 483, 176)。受生物通道结构和工作机制启发,人工构建仿生机械力敏感离子通道可以加深对生命活动的理解,有助于开发新型智能材料。目前,在仿生机械力敏感离子通道人工制备方面,大部分材料属于刚性材质,形变能力有限,需要施加较大作用力才能引起微弱的电化学信号响应,尚未有低模量、高形变并超灵敏仿生离子通道的报道。

图1. 高密度机械响应的氯离子通道膜的响应机制

图2. 机械力响应的氯离子通道在压力和拉力下的电化学响应信号
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07675
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