Addressing Challenges in Ion-Selectivity Characterization in Nanopores

化学 能斯特方程 纳米孔 选择性 纳米技术 离子 跨膜蛋白 离子通道 电极 有机化学 物理化学 生物化学 催化作用 材料科学 受体
作者
Shouwei Zhang,Jinfeng Wang,Andriy Yaroshchuk,Qiujiao Du,Pengyang Xin,Merlin L. Bruening,Fan Xia
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
被引量:5
标识
DOI:10.1021/jacs.4c00603
摘要

Ion selectivity is the basis for designing smart nanopore/channel-based devices, e.g., ion separators and biosensors. Quantitative characterization of ion selectivities in nanopores often employs the Nernst or Goldman–Hodgkin–Katz (GHK) equation to interpret transmembrane potentials. However, the direction of the measured transmembrane potential drop is not specified in these equations, and selectivity values calculated using absolute values of transmembrane potentials do not directly reveal the ion for which the membrane is selective. Moreover, researchers arbitrarily choose whether to use the Nernst or GHK equation and overlook the significant differences between them, leading to ineffective quantitative comparisons between studies. This work addresses these challenges through (a) specifying the transmembrane potential (sign) and salt concentrations in terms of working and reference electrodes and the solutions in which they reside when using the Nernst and GHK equations, (b) reporting of both Nernst-selectivity and GHK-selectivity along with solution compositions and transmembrane potentials when comparing different nanopores/channels, and (c) performing simulations to define an ideal selectivity for nanochannels. Experimental and modeling studies provide significant insight into these fundamental equations and guidelines for the development of nanopore/channel-based devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ninicwang发布了新的文献求助10
刚刚
李爱国应助芝士采纳,获得10
刚刚
我是老大应助芝士采纳,获得10
刚刚
桐桐应助芝士采纳,获得10
刚刚
12334发布了新的文献求助10
刚刚
yl驳回了顾矜应助
1秒前
MENG发布了新的文献求助10
1秒前
Lucas应助Ridley采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助Robe采纳,获得10
1秒前
1111111完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Regina_thu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
丘比特应助王宇杰采纳,获得10
4秒前
4秒前
CipherSage应助冷酷严青采纳,获得10
4秒前
Godspeed完成签到,获得积分10
4秒前
篮球完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
孟浩然完成签到 ,获得积分10
5秒前
明帅完成签到,获得积分10
5秒前
rum完成签到 ,获得积分10
6秒前
谦让的博完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
呼呼发布了新的文献求助10
7秒前
饱满的鑫完成签到,获得积分10
7秒前
直球科研完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
杨杰超完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
许方恺发布了新的文献求助10
10秒前
Jimmy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
yaochuan发布了新的文献求助10
11秒前
sdniuidifod发布了新的文献求助50
11秒前
Jimmy发布了新的文献求助10
12秒前
lvlv完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529292
关于积分的说明 11244137
捐赠科研通 3267685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803843
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808600