近日，华东理工大学化学与分子工程学院副教授钱若灿与美国得克萨斯大学奥斯汀分校教授陆艺合作，通过超微玻璃纳米电极构建内壁性质可调的人工跨膜通道，建立了跨膜传递动态调控与监测新体系，相关成果发表于《自然—通讯》。

研究团队将金属离子特异性激活DNAzyme修饰在玻璃电极内壁，构建了一种内壁物化性质可调的人工仿生跨膜通道，并通过电流-电压曲线对跨膜传递进行实时动态监测。通过金属离子和DNAzyme末端基团调节人工纳米通道内壁表面的润湿性和电荷，结合超微电化学信号实时监测以及荧光显微成像，实现了人工跨膜通道在不同渗透状态之间的可逆转换与实时动态监测。人工跨膜通道具有四种不同的渗透状态，对于具有不同亲疏水性、不同电荷的功能分子，在不同渗透状态下的跨膜传递效率具有明显区别。将人工跨膜通道嵌入单个活细胞膜，通过改变通道的渗透状态，可以实现不同染料分子的选择性跨膜递送，并通过电化学信号和荧光成像进行实时动态分析。此外，人工跨膜通道还可以实现单个活细胞水平的基因沉默和钙离子选择性跨膜转运，相关跨膜传递动态过程可通过超微电化学/荧光成像进行实时监测。

DNAzyme功能化玻璃纳米电极的制备与表征 图片来源于《自然—通讯》

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-46312-w