我国专家发现纳米水通道新特性
——有助于理解生物分子的信号传递 据中国医药报上海讯 记者白毅报道 日前，中国科学院上海应用物理所方海平研究员领导的课题组和浙江大学、浙江师范大学的研究人员合作，通过对蛋白信道的简化模型（具有特定半径的纳米碳管）的分子动力学模拟研究，发现这种典型的纳米孔道具有极好的通道特性，即在噪音信号下，其“通”或“关”的状态不受干扰；而在有效信号下，“通”或“关”的状态迅速响应。该研究成果有助于理解生物分子的信号传递。
据介绍，水在生命活动中具有重要功能，尤其是在细胞膜通道中的进出实现了生命的很多关键功能。近年来，随着现代生物学、特别是分子生物学的蓬勃发展，水在生物分子中的功能得到进一步被认识。但是，水分子进出细胞膜蛋白水通道的具体机制尚不清楚。特别是蛋白通道常常在一个噪音很大的环境中，生物分子在信号传递过程中如何保持极好的信噪比一直是科学家关注的热点。
目前，作为一种独立的研究手段，分子动力学模拟在生物分子里水的作用和性质的研究中发挥着巨大作用，而具有特定半径的纳米碳管常常被作为生物膜蛋白水通道的简化模型。在中科院百人计划、国家自然科学基金等项目资助下，方海平研究员等针对特定半径的纳米碳管水通道开展了一系列模拟研究。研究结果表明，该纳米孔道具有优异开关特性的主要原因是纳米碳管内水分子的波形分布。水分子波形中极大极小值出现的空间位置的移动，抵消了纳米碳管形变对内部水分子的作用，从而使内部水分子的平均个数、流量基本保持不变。当形变达到一定强度，依靠波形的空间位置移位不再有效，形变迅速体现在对内部水分子的作用，通道关闭。进一步研究表明，改变纳米孔道通或关的状态需要的外力大小在许多目前存在的科学仪器的力程范围之内，这样的通道还可以为将来纳米注射器的研制提供参考。
据悉，相关研究论文发表在近期出版的国际权威杂志《美国化学会会志》（《J.Am.Chem.Soc.》）上。目前，他们正进一步对生物水通道进行相关深入研究。
