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我校化材学院刘楠楠博士在国际顶级期刊《自然·通讯》发表文章

发布时间:2021-09-23    来源:化材学院    作者:    点击次    [点击关闭]

近日,国际顶级学术期刊《Nature Communications》在线发表我校化材学院刘楠楠博士基于多孔冠醚晶体的仿生钠离子选择性器件“Artificial sodium-selective ionic device based on crown-ether crystals with subnanometer pores” 的学术文章。
   生物离子通道在许多生命活动中起着至关重要的作用,可以精准识别目标离子,具有很高的离子选择性,这种选择性对于神经信号传导非常重要。数十年来,国内外学者对构筑人工离子通道产生了极大的兴趣,这些人工离子通道可以模拟生物离子通道的某些功能,拥有广阔的应用前景。但以往构筑的人工通道虽然能够以各种方式控制离子传输,但存在缺乏区分不同阳离子能力的问题。我校刘楠楠课题组通过研究模仿生物离子通道,报道了一种由多孔冠醚晶体组成的仿生钠离子选择性器件,该晶体结构由冠醚的空腔形成管状亚纳米孔,最窄处仅为0.26 nm。这一尺寸大于Na+的直径(0.20 nm),略小于K+的直径(0.27 nm)。这种结构能实现钠离子的高通量和高选择性,Na+/K+选择性为15,与生物离子通道相当。Na+/Ca2+的选择性为523,几乎比生物高两个数量级,而Na+/Mg2+的选择性能达1128。结合实验与理论计算,提出这种选择性可能来自于尺寸效应和分子识别效应。这项工作有助于理解离子通道的构效关系,对推进生物离子通道的研究具有重要意义。
     该项工作由我校化材学院2018级化学专业硕士研究生叶婷艳和比利时鲁汶大学物理与天文学量子固体物理系博士后侯高垒为共同作者,广东工业大学材料与能源学院低维材料与能量存储器件重点实验室黄少铭教授,温州大学浙江省碳材料重点实验室化学与材料工程学院刘楠楠副教授以及中国科学院青岛生物能源与过程研究所高军研究员为通讯作者。
     Nature Communications》(《自然通讯》)是由是英国nature集团旗下的子刊,Nature Communications 是一个仅在网上出版的多学科杂志,专门发表生物学、物理学和化学等各领域的高质量研究论文2021年影响因子为14.919

刘楠楠博士,副教授,研究方向为智能纳米孔道的制备及其在生物传感方面的应用。以通讯/一作发表包括Nat.Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int.. Ed., Adv. Mater., Small, Anal. Chem., Chem. Commun等国际一流学术期刊论文20余篇。