DNA-Modified Polymer Pores Allow pH- and Voltage-Gated Control of Channel Flux

纳米孔 化学 离子键合 门控 聚合物 纳米技术 DNA 分子 静电 生物物理学 化学物理 离子 有机化学 生物化学 材料科学 工程类 电气工程 生物
作者
Steven F. Buchsbaum,Gael Nguyen,Stefan Howorka,Zuzanna S. Siwy
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (28): 9902-9905 被引量:165
标识
DOI:10.1021/ja505302q
摘要

Biological channels embedded in cell membranes regulate ionic transport by responding to external stimuli such as pH, voltage, and molecular binding. Mimicking the gating properties of these biological structures would be instrumental in the preparation of smart membranes used in biosensing, drug delivery, and ionic circuit construction. Here we present a new concept for building synthetic nanopores that can simultaneously respond to pH and transmembrane potential changes. DNA oligomers containing protonatable A and C bases are attached at the narrow opening of an asymmetric nanopore. Lowering the pH to 5.5 causes the positively charged DNA molecules to bind to other strands with negative backbones, thereby creating an electrostatic mesh that closes the pore to unprecedentedly high resistances of several tens of gigaohms. At neutral pH values, voltage switching causes the isolated DNA strands to undergo nanomechanical movement, as seen by a reversible current modulation. We provide evidence that the pH-dependent reversible closing mechanism is robust and applicable for nanopores with opening diameters of up to 14 nm. The concept of creating an electrostatic mesh may also be applied to different organic polymers.
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
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
刚刚
多米发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI5应助香蕉半邪采纳,获得10
1秒前
1秒前
yuanqi完成签到,获得积分10
2秒前
yy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
早日毕业佳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
jiao完成签到,获得积分10
4秒前
kk99发布了新的文献求助10
5秒前
xuaner完成签到,获得积分10
5秒前
满意的迎南完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
发霉的兰希布里完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
zly完成签到 ,获得积分10
7秒前
azixiao完成签到,获得积分10
8秒前
研友_VZG7GZ应助叶颤采纳,获得10
8秒前
多米完成签到,获得积分10
8秒前
Hello应助陈天睡大觉采纳,获得10
9秒前
酷炫中蓝完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
1937完成签到,获得积分10
9秒前
种花家的兔子关注了科研通微信公众号
10秒前
wos完成签到,获得积分10
10秒前
善学以致用应助LJJ采纳,获得10
10秒前
善学以致用应助羊羊采纳,获得10
10秒前
我的学习完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
张欣宇完成签到 ,获得积分10
13秒前
小马甲应助yeah采纳,获得10
13秒前
chan完成签到,获得积分10
14秒前
努努发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
dorfengll1完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
科科1007完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3524332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3105310
关于积分的说明 9273367
捐赠科研通 2802283
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1538041
邀请新用户注册赠送积分活动 715923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709093