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柔软物质和液体

柔软物质和液体

光线人工膜

27 Nov 2002 IsabelleDumé.

美国科学家开发了一种人造光合膜,使用光来运输钙离子。生物系统中的钙运输负责许多细胞过程,包括肌肉收缩,免疫和视觉。来自亚利桑那州立大学的Devens Gust和Thomas Moore获得的结果,Nacional de R的同事í在阿根廷的o Cuarto表明,可以通过模仿生物系统的某些方面来构建有用的纳米级结构(IM Bennett . 2002 自然 420 398)

众所周知,通过水不溶性脂质分子制成的膜的金属离子运输金属离子的合成系统是众所周知的。离子通过位于膜中的载体分子运输。该分子将金属离子与膜一侧的水溶液结合并释放在另一侧。在该转运后面的驱动力是膜的两侧之间的离子浓度的差异。

由阵风和摩尔开发的人工膜使用了一个非常不同的方法。在膜中,运输不受浓度梯度而不是光。他们的系统由双层脂质膜组成“shuttle”可溶于膜内但不在两侧的水溶液中溶于的分子。

这个穿梭分子–通过添加和移除电子–在膜的外表面上粘合钙离子。然后分子将离子穿过膜,并在膜的内表面释放它们。不能保留在脂质环境中的离子,然后进入细胞内的水溶液。

传输过程由称为膜中的特殊分子控制“人造反应中心”。基于生物光合作用中使用的分子,将反应中心分子放置在膜上并响应于光而在相对的两端捐赠和重新使用电子。

‘Cellular machines’如此可以用作‘nanofactories’将反应物与生物膜的反应物和产物输出。还可以存在将太阳能转换成电流的应用。

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