【摘 要】
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受自然界中生物纳米通道的启发,科学家们已经利用纳米制造技术制备出了各种人工仿生纳米通道。因为其显著的纳米尺寸所具备的重大意义,这些由不同材料制备出来的纳米通道薄膜为
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受自然界中生物纳米通道的启发,科学家们已经利用纳米制造技术制备出了各种人工仿生纳米通道。因为其显著的纳米尺寸所具备的重大意义,这些由不同材料制备出来的纳米通道薄膜为进一步研发各种智能仿生纳流器件提供了一个坚实的平台。然而,这些纳米通道薄膜的结构和性质不仅由材料特性决定,也受制备方法所影响。目前,主要有四种不同类型材料的纳米通道薄膜:聚合物材料,无机物材料,生物材料,和复合材料。在本文的综述中,报告了最新的由各种不同膜材料制备一维仿生纳米通道薄膜的方法。将铅离子响应的8-17脱氧核酶分子修饰到单锥形的聚对苯二甲酸乙二醇酯Polyethylene terephthalate(PET)薄膜的多纳米孔道内,制备了一种铅离子响应的仿生纳米门控器件。实验结果表明,通过铅离子对双螺旋形状的8-17脱氧核酶剪切作用,使得纳米孔道的有效孔径变大,从而孔道被激活。由于在多纳米孔道内引入了智能响应性的脱氧核酶分子,本工作为制备更复杂的仿生智能体系及纳米器件提供了新的研究平台。基于聚碳酸酯Polycarbonate(PC)薄膜上对称的雪茄形单纳米通道,利用离子溅射铂金和等离子体修饰质子响应分子—聚丙烯酸Polyacrylic acid(PAA)分子的方法研发了一种仿生整流系统,实现了质子调控的仿生智能离子通道的制备。由于PAA分子在不同的pH下所带电荷量不同,因此,可以在pH作用下实现仿生离子通道的智能响应。本研究为在对称的纳米孔道内实现整流性提供了一个新的研究思路。
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