厦门大学侯旭团队《先进材料》：首次报道曲率驱动的动态纳米限域空间中的反常离子输运行为及其离子整流动态调控
生物纳米通道作为生命体精细结构的一种，调控通过细胞膜的离子输运行为，保障生命体的正常生命活动，因此关于生物纳米通道的研究对于人类解密生命体内部活动机制具有十分重要的意义。

近日，厦门大学侯旭教授团队在Advanced Materials上发表题为“Dynamic Curvature Nanochannel-Based Membrane with Anomalous Ionic Transport Behaviors and Reversible Rectification Switch”，设计了一种通过使用通道曲率的动态变化来实时调节离子整流从而调节纳米通道中的离子传输的新方法，用以探究生物纳米通道的几何动态变形对物质输运的影响。

碳纳米管与柔性聚合物构筑的柔性纳米通道膜，赋予了人
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工纳米通道动态的形状变化和固定通道尺寸以控制离子传输。

论文的通讯作者是厦门大学侯旭教授，论文的第一作者是王苗博士。

生物纳米通道伴随着外部环境的变化，会产生不同程度的弯曲，例如在生理过程和疾病活动中，细胞间会出现不间断弯曲的纳米通道。

目前，大部分研究者们将注意力关注于在纳米通道的内表面上修饰功能性分子作为刺激响应层从而调节离子输运，尽管有报道可调节的弹性体纳米通道，但是这些纳米通道的尺寸是离子尺寸的三个数量级以上，并且它们没有涉及轴向变形。

碳纳米管具有与生物纳米通道相似的孔道尺寸，与柔性聚合物结合后形成了通道曲率可动态变化的纳米通道。

这种动态曲率纳米通道膜系统，具有依赖于电压、浓度和离子大小的反常效应，以及通过调节曲率实时控制离子整流效应的可逆转换。

研究人员将碳纳米管阵列浸润在未固化的PDMS溶液中固化后切片形成柔性碳纳米管复合膜。

利用复合膜将离子溶液分隔成未接通的两个单独腔体，接入电路后通过电压，驱动离子进入纳米通道，形成通路。

当膜遭受外部压力后，碳纳米管产生形变，实现了纳米
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通道动态的形状变化和固定通道尺寸以控制离子传输。

根据所得实验结果，研究人员提出了动态纳米通道系统的概念：通过使用通道曲率的动态变化来实时调节离子整流从而调节纳米通道中的离子传输。

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