DNA：纳米尺度的阿基米德螺旋泵

旋转螺旋结构在两千多年间已被用于多种目的，包括在人造机械中输送固体材料和流体。在此，我们表明，生物螺旋分子——DNA双螺旋——的旋转能够推动水和离子穿过纳米尺度孔道。尽管由旋转诱导的水流是由DNA分子的空间位阻形状所产生，但更快速的阳离子传输则源于静电相互作用。研究发现，这种旋转诱导的离子通量取决于阳离子类型，因此在离子分离方面具有潜在应用价值。最后，我们表明，由扭矩驱动的双螺旋能够逆浓度梯度输运离子，从而在纳米尺度上实现阿基米德螺旋泵原理。

旋转螺旋结构在两千多年以来已被用于多种目的，包括在人造机器中输送固体材料和流体。在这里，我们表明，生物螺旋分子——DNA双链——的旋转能够推动水和离子穿过纳米尺度孔道。尽管由旋转诱导的水流是由DNA分子的空间位阻形状产生的，但更快的阳离子传输则是由静电相互作用所引起的。研究发现，旋转诱导的离子通量依赖于阳离子类型，这为离子分离提供了潜在应用价值。最后，我们表明，由扭矩驱动的DNA双链能够逆浓度梯度输运离子，从而在纳米尺度上实现阿基米德螺旋泵原理。

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🏷️ DNA双螺旋 纳米孔道 离子传输 旋转驱动泵 静电相互作用 离子分离