氟离子，汞离子是影响人类生命健康的重要离子。例如，氟离子会引发氟骨症、肾结石等疾病。汞离子会危害中枢神经系统，导致严重的细胞功能障碍。这两种离子是通过细胞膜上的离子通道进入细胞内的，这一过程是其产生毒理作用的关键。为了更好的理解这些离子过膜过程，依据仿生策略，我们提出构建人工纳米通道作为离子通道的仿生模型，研究特定离子传输的机制，为理解离子生理功能和疾病之间作用关系提供依据。
超分子主客体化学为设计特异性和可调控的门控离子通道提供了新的思路。因此，李海兵教授课题组在前期工作（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133，7644-7647；Adv. Mater.,2014, 26, 455–460）的基础上，将主客体系引入纳米通道，设计构建了氮杂冠醚杯芳烃修饰的纳米通道和巯基乙酸柱芳烃组装的纳米通道，实现了氟离子和汞离子门控传输。该研究为模拟生物体系中复杂的离子传输生理过程提供了一个较好的平台，在化学生物学和生物医学等领域具有广泛的应用前景。这研究连续发表在英国皇家化学会（RSC）的TOP期刊Chem. Sci., 2015, 6, 5859–5865和Chem. Sci., 2016, 7, 3227–3233（IF=9.211）。
该研究工作受到国家自然科学基金(21572076，21372092)的连续资助。
