開發(fā)能夠處理復(fù)雜的信息和逐步調(diào)節(jié)性質(zhì)的人工離子轉(zhuǎn)運系統(tǒng)對于深入理解天然通道蛋白(NCPs)微妙動態(tài)行為而言非常關(guān)鍵。有鑒于此，杭州師范大學(xué)劉俊秋教授、祝鼎成教授、閆騰飛教授和西北工業(yè)大學(xué)閆毅教授構(gòu)建了基于包含分子馬達(dá)的單鏈隨機雜聚物的光控邏輯門控K+通道，其具有類似于多核處理器的性質(zhì)，可逐步控制離子轉(zhuǎn)運。
本文要點：
（1）實驗以氧氣、脫氧和不同波長的光作為輸入信號，建立了由“YES”、“AND”、“OR”和“NOT”等門部件組成的復(fù)雜邏輯電路。研究發(fā)現(xiàn)，這些以K+轉(zhuǎn)運效率為輸出信號的邏輯電路能夠在脂質(zhì)體和癌細(xì)胞中實現(xiàn)“開”、“部分關(guān)”和“完全關(guān)”等多個狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，從而進一步實現(xiàn)階梯式抗癌治療。
（2）實驗結(jié)果表明，"ON"狀態(tài)下的鉀離子大量外流(7分鐘內(nèi)下降50%)能夠顯著誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。綜上所述，該研究設(shè)計的邏輯門控策略能夠幫助理解NCPs的潛在微妙機制，并有望用于治療癌癥或其他疾病。
Cong Li. et al. Molecular Motor-Driven Light-Controlled Logic-Gated K+ Channel for Cancer Cell Apoptosis. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202312352
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202312352
