近日，華東理工大學化學與分子工程學院副教授錢若燦與美國得克薩斯大學奧斯汀分校教授陸藝合作，通過超微玻璃納米電極構建內壁性質可調的人工跨膜通道，建立了跨膜傳遞動態調控與監測新體系，相關成果發表于《自然—通訊》。
研究團隊將金屬離子特異性激活DNAzyme修飾在玻璃電極內壁，構建了一種內壁物化性質可調的人工仿生跨膜通道，并通過電流-電壓曲線對跨膜傳遞進行實時動態監測。通過金屬離子和DNAzyme末端基團調節人工納米通道內壁表面的潤濕性和電荷，結合超微電化學信號實時監測以及熒光顯微成像，實現了人工跨膜通道在不同滲透狀態之間的可逆轉換與實時動態監測。人工跨膜通道具有四種不同的滲透狀態，對于具有不同親疏水性、不同電荷的功能分子，在不同滲透狀態下的跨膜傳遞效率具有明顯區別。將人工跨膜通道嵌入單個活細胞膜，通過改變通道的滲透狀態，可以實現不同染料分子的選擇性跨膜遞送，并通過電化學信號和熒光成像進行實時動態分析。此外，人工跨膜通道還可以實現單個活細胞水平的基因沉默和鈣離子選擇性跨膜轉運，相關跨膜傳遞動態過程可通過超微電化學/熒光成像進行實時監測。
DNAzyme功能化玻璃納米電極的制備與表征