近日，國際頂級學術期刊《Nature Communications》在線發表我?；膶W院劉楠楠博士基于多孔冠醚晶體的仿生鈉離子選擇性器件“Artificial sodium-selective ionic device based on crown-ether crystals with subnanometer pores” 的學術文章。

生物離子通道在許多生命活動中起著至關重要的作用，可以精準識別目標離子，具有很高的離子選擇性，這種選擇性對于神經信號傳導非常重要。數十年來，國內外學者對構筑人工離子通道產生了極大的興趣，這些人工離子通道可以模擬生物離子通道的某些功能，擁有廣闊的應用前景。但以往構筑的人工通道雖然能夠以各種方式控制離子傳輸，但存在缺乏區分不同陽離子能力的問題。我校劉楠楠課題組通過研究模仿生物離子通道，報道了一種由多孔冠醚晶體組成的仿生鈉離子選擇性器件，該晶體結構由冠醚的空腔形成管狀亞納米孔，最窄處僅為0.26 nm。這一尺寸大于Na⁺的直徑（0.20 nm），略小于K+的直徑（0.27 nm）。這種結構能實現鈉離子的高通量和高選擇性，Na⁺/K⁺選擇性為15，與生物離子通道相當。Na+/Ca2+的選擇性為523，幾乎比生物高兩個數量級，而Na+/Mg2+的選擇性能達1128。結合實驗與理論計算，提出這種選擇性可能來自于尺寸效應和分子識別效應。這項工作有助于理解離子通道的構效關系，對推進生物離子通道的研究具有重要意義。

該項工作由我校化材學院2018級化學專業碩士研究生葉婷艷和比利時魯汶大學物理與天文學量子固體物理系博士后侯高壘為共同作者，廣東工業大學材料與能源學院低維材料與能量存儲器件重點實驗室黃少銘教授，溫州大學浙江省碳材料重點實驗室化學與材料工程學院劉楠楠副教授以及中國科學院青島生物能源與過程研究所高軍研究員為通訊作者。

《Nature Communications》（《自然通訊》）是由是英國nature集團旗下的子刊，Nature Communications是一個僅在網上出版的多學科雜志,專門發表生物學、物理學和化學等各領域的高質量研究論文，2021年影響因子為14.919。

劉楠楠博士，副教授，研究方向為智能納米孔道的制備及其在生物傳感方面的應用。以通訊/一作發表包括Nat.Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int.. Ed., Adv. Mater., Small, Anal. Chem., Chem. Commun等國際一流學術期刊論文20余篇。