分子笼由微小的有机分子管道组成。这种名为“瓶刷分子”的有机分子内部用特殊方法做成中空，并使其内壁带上负电荷以选择性地吞掉那些带正电的粒子。分子笼还能做成不同大小，以捕捉不同大小的分子猎物。

    瓶刷分子就像一个圆形的发刷，沿主干周围伸出许多毛发似的分子。研究人员把这些“瓶刷”缝在一起，再把分子浸入水中使其变成中空，围绕核心黏附上一层带负电的羧酸基，就成了陷阱式的笼子结构——内壁带有负电的纳米管。

    他们还设计了一系列实验来测试这种笼子的捕获能力。其中一种双层笼被称为鸡尾酒瓶，底层由含纳米管的氯仿溶液构成，顶层由含带正电荷染料的水基溶液构成。将这种鸡尾酒摇5分钟，纳米管互相碰撞陷落在染料中，从而将染料带入氯仿溶液中（染料不会溶解在氯仿中）。另一种精心制作的纳米管笼能从水溶液中提取直径仅2.8纳米、带正电的树状聚合物分子，而将4.3纳米的树状聚合物分子留在溶液中。要想从纳米管中释放出捕获的粒子，只需简单地降低氯仿溶液的pH值，就会关闭笼子内部的负电荷，释放出其中的粒子。

    研究人员指出，这些笼子能使单调乏味的工作加快速度，比如把大量子点从小量子点中分离，或按尺寸和电荷分离不同的蛋白质。

    该研究领导人、纽约大学布法罗分校化学副教授加维德·瑞耶夫说：“分子及纳米材料的形状和大小与它们的用途密切相关，我们的分子笼能按事先确定的规格尺寸把这些粒子分离开，能为那些先进材料生产统一的原材料，就像为建筑商生产同样大小的瓷砖或砖块。科学家也需要同样规格的纳米粒子，但在纳米尺度上要生产出完全一样的性能良好的材料，还有很长的路要走。”

    此外，瑞耶夫小组还在研究瓶刷分子的更多应用，如以瓶刷分子为基材的纳米薄膜，可用于滤水；多层组装的瓶刷聚合物，能像蝴蝶翅膀那样反射可见光。