纳米管孔蛋白形成跨膜纳米材料衍生的支架,模仿生物膜通道的几何形状和功能。
近日,劳伦斯利弗莫尔国家实验室Aleksandr Noy报道了纳米管孔蛋白家族的另一个成员:氮化硼纳米管孔蛋白 (BNNTP) 的合成、传输特性和渗透能量收集性能。
文章要点
1)冷冻电镜成像、脂质体转运分析和 DNA 易位实验表明,BNNTP 可重构为脂质膜,形成直径约为 2 nm的功能通道。
2)离子传输研究揭示了单个 BNNTP 的离子电导特性,这些特性显示出不寻常的 C1/4 随离子浓度的变化和明显的 pH 敏感性。反转电位测量表明,BNNTP 在中性 pH 下具有很强的阳离子选择性,这归因于通道上的高负电荷。
3)BNNTP 在中性 pH 下的渗透梯度输送实验中也提供了高达 12 kW/m2 的极高功率密度,在类似条件下比其他基于 BNNT 的设备高出两个数量级。结果表明,BNNTP 是一个有前途的物质输送和渗透发电平台。
参考文献
Zhongwu Li, et al, Ion transport and ultra-efficient osmotic power generation in boron nitride nanotube porins, Sci. Adv. 10, eado8081 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.ado8081