Biomimetic KcsA channels with ultra-selective K+ transport for monovalent ion sieving

钾通道 离子运输机 离子 化学物理 纳米技术 材料科学 化学 生物物理学 离子通道 生物化学 生物 受体 有机化学
作者
Weiwen Xin,Jingru Fu,Yongchao Qian,Lin Fu,Xiang‐Yu Kong,Teng Ben,Lei Jiang,Liping Wen
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 1701-1701 被引量:128
标识
DOI:10.1038/s41467-022-29382-6
摘要

Abstract Ultra-selective and fast transport of K + are of significance for water desalination, energy conversion, and separation processes, but current bottleneck of achieving high-efficiency and exquisite transport is attributed to the competition from ions of similar dimensions and same valence through nanochannel communities. Here, inspired by biological KcsA channels, we report biomimetic charged porous subnanometer cages that enable ultra-selective K + transport. For nanometer to subnanometer scales, conically structured double-helix columns exhibit typical asymmetric transport behaviors and conduct rapid K + with a transport rate of 94.4 mmol m −2 h −1 , resulting in the K + /Li + and K + /Na + selectivity ratios of 363 and 31, respectively. Experiments and simulations indicate that these results stem from the synergistic effects of cation-π and electrostatic interactions, which impose a higher energy barrier for Li + and Na + and lead to selective K + transport. Our findings provide an effective methodology for creating in vitro biomimetic devices with high-performance K + ion sieving.
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
梦过无痕完成签到,获得积分10
2秒前
撒个人发布了新的文献求助10
2秒前
冷静芷雪完成签到,获得积分10
2秒前
Aeeeeeeon完成签到 ,获得积分10
6秒前
qiancib202完成签到,获得积分0
7秒前
KamilahKupps完成签到,获得积分10
7秒前
剑痕完成签到 ,获得积分10
8秒前
翰飞寰宇完成签到 ,获得积分10
11秒前
zhangxin完成签到,获得积分10
17秒前
龙行天下完成签到 ,获得积分10
17秒前
cauchyhh完成签到 ,获得积分10
25秒前
羫孔完成签到 ,获得积分10
25秒前
兰hua完成签到,获得积分10
27秒前
CrsCrsCrs完成签到,获得积分10
28秒前
aaaaa888888888完成签到,获得积分10
33秒前
研友_VZG7GZ应助博修采纳,获得10
37秒前
佳音完成签到 ,获得积分10
38秒前
41秒前
孤独蘑菇完成签到 ,获得积分10
43秒前
yx完成签到 ,获得积分10
43秒前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分0
46秒前
48秒前
橘子女王完成签到 ,获得积分10
50秒前
李狗蛋发布了新的文献求助10
52秒前
LILI完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
dashi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
诺奇完成签到,获得积分10
1分钟前
kongchao008完成签到,获得积分10
1分钟前
jiuzhijiu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
枫叶人生完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
向沛山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
abc发布了新的文献求助10
1分钟前
weiwei发布了新的文献求助10
1分钟前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
1分钟前
在水一方应助18261384109采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7646087
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218421
关于积分的说明 19778029
捐赠科研通 7210521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276958
关于科研通互助平台的介绍 2438619
邀请新用户注册赠送积分活动 2275032