• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Nanorör kan fungera som universell byggnadsställning för cellmembrankanaler

    En studie, i vilken Membrane Nanomechanics -gruppen som leds av Ikerbasque -föreläsaren Dr. Vadim Frolov vid enheten för biofysik vid Baskiska universitetets universitet har deltagit, föreslår att enväggiga kolnanorör kan användas som universella byggnadsställningar för att replikera egenskaperna hos cellmembrankanaler. Resultaten av studien har publicerats i den prestigefyllda tidskriften Natur .

    Biologiska membran definierar den funktionella arkitekturen för levande system:de är selektivt permeabla, bibehålla den kemiska identiteten hos cellerna och intracellulära organeller, och reglera materialutbytet mellan dem. För att kontrollera transport av joner och små molekyler genom cellmembran, högspecialiserade proteiner som transporterar dessa molekyler genom membranet används. De senaste framstegen inom nanoteknik och nanofabrikation har gjort det möjligt att syntetisera och tillverka konstgjorda föreningar avsedda att uppfylla funktionerna hos transmembrankanaler och transportörer. Beteendet hos dessa konstgjorda föreningar liknar allt mer deras cellprototyper, med andra ord, de har alltmer liknande egenskaper:molekylär selektivitet, membraninriktning och transporteffektivitet. Dock, skapa ett universellt, mångsidig prototyp för att tillverka kanaler med specifika transportegenskaper är fortfarande en utmaning.

    Studien, som har deltagit av gruppen av Vadim Frolov, Ikerbasque lektor-forskare vid UPV/EHU:s biofysiska enhet, och ledd av Dr Alex Noy från Lawrence Livermore National Laboratories (USA), föreslår att enväggiga kolnanorör (CNT) kan användas som ramverk med liknande affinitets- och transportegenskaper som proteinkanaler. Nanorör är mycket effektiva transportörer eftersom deras smala diameter (cirka 1 nm) och hydrofoba inre är mycket lika den allmänna strukturella utformningen av dessa proteiner.

    Forskarna som deltar i studien har upptäckt att ultrakorte CNT -celler som är täckta med lipidmolekyler bildar kanaler i artificiella membran och i levande cellmembran. Dessa strukturer förblir stabila i lösning och infogas spontant i membranen. Likaså, forskarna har sett att CNT:erna som sätts in i ett membran innehåller transportegenskaper som är jämförbara med de hos små jonkanaler. Vad är mer, de har funnit att dessa CNT kan transportera DNA.

    En lovande framtid

    Som Frolov avslutar, transmembrantransportmekanismer med ultrakorte CNT kräver mer omfattande forskning, så samarbetsprojektet mellan grupperna vid Lawrence Livermore National Laboratories och UPV/EHU har inte avslutats än. Forskarna hoppas att med hjälp av sofistikerade kemiska modifieringar, optimering av produktionsprocesserna, och användningen av andra metoder för nanofabrikation kan lyckas producera fullt fungerande joniska kanaler baserade på ultrakorte CNT.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com