开发能够处理复杂的信息和逐步调节性质的人工离子转运系统对于深入理解天然通道蛋白(NCPs)微妙动态行为而言非常关键。有鉴于此，杭州师范大学刘俊秋教授、祝鼎成教授、闫腾飞教授和西北工业大学闫毅教授构建了基于包含分子马达的单链随机杂聚物的光控逻辑门控K⁺通道，其具有类似于多核处理器的性质，可逐步控制离子转运。

本文要点：

（1）实验以氧气、脱氧和不同波长的光作为输入信号，建立了由“YES”、“AND”、“OR”和“NOT”等门部件组成的复杂逻辑电路。研究发现，这些以K⁺转运效率为输出信号的逻辑电路能够在脂质体和癌细胞中实现“开”、“部分关”和“完全关”等多个状态的转换，从而进一步实现阶梯式抗癌治疗。

（2）实验结果表明，"ON"状态下的钾离子大量外流(7分钟内下降50%)能够显著诱导癌细胞凋亡。综上所述，该研究设计的逻辑门控策略能够帮助理解NCPs的潜在微妙机制，并有望用于治疗癌症或其他疾病。

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