Proteinnanoporer finns i cellmembranen och fungerar som biologiska gateways. Detta innebär att de också kan användas för att detektera specifika bioaktiva molekylkedjor, som sockerkedjor, såsom molekyler från glykosaminoglykanfamiljen. De senare är ansvariga för nyckelinteraktioner på cellnivå. De förmedlar vanligtvis interaktioner med cellytor eller med proteiner, vilket leder till aktivering av fysiologiska och patologiska effekter i embryonal utveckling, celltillväxt och differentiering, inflammatorisk respons, tumörtillväxt och mikrobiell infektion. Användningen av sådana nanoporer som biosensorer kräver att man till fullo förstår de invecklade mekanismerna som uppstår när sockerkedjor passerar genom dem.

I en ny studie publicerad i EPJ E , Aziz Fennouri från Paris-Saclay University i Evry, Frankrike, och kollegor beskriver nyckelkriterierna som bestämmer effektiviteten hos två typer av nanoporer vid upptäckt av sockerkedjor.

Specifikt, författarna studerar hur två 10 nanometer breda proteinnanoporer – nämligen α-hemolysin (α-HL) från Staphylococcus aureus och aerolysin (AeL) från Aeromonas hydrophila – påverkar förmågan hos sockerkedjekomponenter i stora biomolekyler, såsom hyaluronsyra för att passera genom nanoporerna.

Författarna finner att, när sockerkedjorna kommer in från den breda änden av tratten som utgör varje por, AeL kan användas för att upptäcka korta sockerkedjor. Däremot α-HL misslyckas med att upptäcka sådana korta kedjor eftersom de passerar nanopore för snabbt. Det motsatta händer när sockerkedjor placeras i den tunna änden av den trattformade poren.

Dessa resultat visar att valet av nanoporen som används för att utföra biosensingexperiment är avgörande. Andra kriterier än porens innerdiameter måste beaktas vid utformning av biosensorer för att göra dem lämpliga för detektion. Andra parametrar att överväga inkluderar laddningsfördelningen i poren, möjliga interaktioner som inträffar på porkanalens innervägg, och porkanalens geometri.