Исследовательский проект “Исследование фото-управляемых ионных каналов в мембранном материале на основе 2D-кристаллов”

Актуальность данного проекта заключается в создании системы и исследования работы ионных каналов, воспроизводящих функции биологической мембраны и преобразующие энергию света в потенциал, создающий идеальную экспериментальную и теоретическую платформу для дальнейшей разработки и проектирования различных стимулирующих и специфических ионоселективных биометрических ионных насосов, которые предполагают широкое потенциальное применение в биосенсорах, преобразовании энергии и опреснении.

Цель: Изучить фотооинциируемые ионные каналы в мембранном материале на основе оксида графена и полиэтиленимина.

Задачи:

1. Синтезировать искусственную мембрану на основе графена оксида и подиэтиленимина;
2. Изучить действия ионных каналов, аналогичных тех, что обеспечивают функционирование клеток живых организмов;
3. Исследования фотоотклика отклика мембран, в присутствии солей щелочно-земельных металлов.

Характеристика объекта исследования: Мембраны имеют коричневый оттенок и обладают одинаковой морфологией.

Полученные результаты:
При воздействии ультрафиолетового лазера на оксид графена, входящий в состав суспензии ,тот начинает реакционную цепь, которая продолжается на PEI,при получении энергии, образуя активный транспорт ионов. Активный транспорт ионов, создаваемый непосредственно за счет натрий-калиевых насосов может транспортировать ионы против электрохимического потенциала через клетки и органеллы, не давая клетки лопнуть из-за избытка калия.
Выводы:
В рамках исследовательского научного проекта была освоена методика синтеза мембраны на основе оксида графена и полиэтиленимина.
Были созданы искусственные ионные каналы. Была изучена проницаемость мембраны для катионов натрия и калия. Было показано, что мембрана более проницаема для катионов калия.
Такое сродство объясняется большей подвижностью катионов калия на поверхности мембраны и, как следствие, лучшей миграцией через ионные каналы.