美国阿贡国家实验室科研人员研制出了比人类细胞还小的碳纳米管，这种合成通道小到可以像真正的细胞膜那样选择性透过不同离子。
这是工程学上一项重大的发明，研究者们称可以调节这些纳米管以适应不同物质的尺寸，这个看似微不足道的过程却可以起到难以置信的效果，甚至可以将蛋白或是药物通过纳米管直接透过细胞膜输送进细胞，消灭肿瘤以及其他的一些疾病。
科学家们利用美国阿贡国家实验室的先进光子资源来制造这种微管——聚集的环状分子，这些刚性分子通过表面的氢键牢牢地缔合在一起。这项研究中的参与者之一——来自布拉斯加大学林肯分校化学系教授曾晓成表示“这个纳米管可以看成很多很多的圆环通过自组装聚集在一起，这是一个非常精密的过程，合成了首个有均一直径的人造纳米管。”
它们最厚的部分只有1/10纳米，约8.8埃。只有钾离子和水可以通过这些毫微管，像钠离子，锂离子等其他离子是无法通过的。所以说基本上经过这种神奇材料过滤的盐水可以直接饮用了。
该项目的首席科学家来自布法罗大学高斌博士说：“这项研究的灵感来源于生物界，我们最初只是想模仿生物膜构造，这个结果让我们兴奋不已。我们已经制造了第一个孔径上符合要求的亲水通道。”
高斌说他们还在对纳米管的结构做进一步的研究以确定物质是怎样穿过管道的，从而调节管道来滤除他们不希望得到的物质，得到他们希望得到的物质。一旦他们成功了，绝不仅仅在医药业这种材料几乎会在各行各业都会产生深远的影响。
Self-assembling subnanometer pores with unusual mass-transport properties.
Xibin Zhou, Guande Liu, Kazuhiro Yamato, Yi Shen, Ruixian Cheng, Xiaoxi Wei, Wanli Bai, Yi Gao, Hui Li, Yi Liu, Futao Liu, Daniel M. Czajkowsky ,et al.
Abstract: A long-standing aim in molecular self-assembly is the development of synthetic nanopores capable of mimicking the mass-transport characteristics of biological channels and pores. Here we report a strategy for enforcing the nanotubular assembly of rigid macrocycles in both the solid state and solution based on the interplay of multiple hydrogen-bonding and aromatic π−π stacking interactions. The resultant nanotubes have modifiable surfaces and inner pores of a uniform diameter defined by the constituent macrocycles. The self-assembling hydrophobic nanopores can mediate not only highly selective transmembrane ion transport, unprecedented for a synthetic nanopore, but also highly efficient transmembrane water permeability.
文献链接：https://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n7/full/ncomms1949.html
