Международная группа ученых под руководством Си Биня Чжоу (Xibin Zhou) и Гуаня Дэ Лю (Guande Liu) из химического колледжа университета Пекина (College of Chemistry, Beijing Normal University, China) создала аналог биологических трансмембранных каналов. Изучение трансмембранного транспорта веществ в клетку всегда было сложной и увлекательной задачей, поэтому воспроизведение этой системы в искусственных условиях – значительный научный успех.

В основе созданных нанотрубок лежат ригидные макроциклические соединения – сложные молекулы из нескольких гетероциклических оснований, ковалентно собранные в кольцо диаметром 8,8 ангстрем.

Секрет успеха состоит в том, что эти кольца научились накладывать в стопки друг на друга.

Стопки фиксируются водородными связями и стэкинговыми взаимодействиями (наподобие тех, что стабилизируют спирали ДНК), в результате чего образуется трубка.

Трубки собирают и скрепляют вместе с образованием молекулярного сита. Диаметр пор может варьировать в зависимости от взятого за основу макроциклического соединения.

Такие комплексы подобны биологическим ионным каналам по своей структуре и по принципу пропускания веществ.

Ближайшее применение этой технологии состоит в создании молекулярных фильтров для воды и других низкомолекулярных соединений.

Исследователи планируют расширить спектр пропускаемых веществ. В дальнейшем с помощью таких нанотрубок можно будет контролировать направленную доставку лекарственных соединений в ткани и органы организма, а также собирать различные макромолекулярные транспортные комплексы.