Eiwit nanoporiën zijn aanwezig in celmembranen en fungeren als biologische gateways. Dit betekent dat ze ook kunnen worden gebruikt voor de detectie van specifieke bioactieve molecuulketens, zoals suikerketens, zoals moleculen uit de glycosaminoglycan-familie. Deze laatste zijn verantwoordelijk voor de belangrijkste interacties op cellulair niveau. Ze bemiddelen typisch interacties met celoppervlakken of met eiwitten, resulterend in de activering van fysiologische en pathologische effecten in de embryonale ontwikkeling, celgroei en differentiatie, ontstekingsreactie, tumorgroei en microbiële infectie. Het gebruik van dergelijke nanoporiën als biosensoren vereist een volledig begrip van de ingewikkelde mechanismen die optreden wanneer suikerketens er doorheen gaan.

In een nieuwe studie gepubliceerd in EPJ E , Aziz Fennouri van de Paris-Saclay University in Evry, Frankrijk, en collega's schetsen de belangrijkste criteria die de effectiviteit van twee soorten nanoporiën bepalen bij de detectie van suikerketens.

specifiek, de auteurs bestuderen hoe twee 10 nanometer brede eiwitnanoporiën - namelijk α-hemolysine (α-HL) van Staphylococcus aureus en aerolysine (AeL) van Aeromonas hydrophila - het vermogen van suikerketencomponenten van grote biomoleculen beïnvloeden, zoals hyaluronzuur om door de nanoporiën te gaan.

De auteurs vinden dat, wanneer de suikerketens binnenkomen vanaf het brede uiteinde van de trechter die elke porie vormt, AeL kan worden gebruikt om korte suikerketens te detecteren. Daarentegen, α-HL kan dergelijke korte ketens niet detecteren omdat ze de nanoporiën te snel passeren. Het tegenovergestelde gebeurt wanneer suikerketens aan het dunne uiteinde van de trechtervormige porie worden geplaatst.

Deze resultaten laten zien dat de keuze van de nanoporie die wordt gebruikt om biosensing-experimenten uit te voeren essentieel is. Andere criteria dan de binnendiameter van de porie moeten worden overwogen bij het bedenken van biosensoren om vervolgens geschikt te maken voor detectie. Andere te overwegen parameters zijn de ladingsverdeling binnen de porie, mogelijke interacties die optreden op de binnenwand van het poriekanaal, en de geometrie van het poriekanaal.