What are ionophores?

Ionophores are lipid-soluble molecules, usually synthesized by microorganisms to transport ions through a lipid bilayer of cell membrane.

Ion Transport

Ionophores function as ion carriers. Nośniki jonów mogą przenosić jony z ośrodka hydrofilowego, takiego jak woda, do ośrodka hydrofobowego, tj. błony biologicznej, w którym jony zazwyczaj nie byłyby rozpuszczalne. Mogą to robić poprzez wiązanie się z określonymi jonami i działanie jako ruchomy nośnik, eskortując je przez hydrofobowe środowisko błon komórkowych, lub mogą tworzyć kanały jonowe.

Działanie transportu jonoforowego błonowego

Kanały jonowe tworzą pory w błonach, przez które mogą przechodzić jony. Istnieje kilka typów kanałów jonowych, z których każdy jest regulowany przez różne mechanizmy zaprojektowane w celu umożliwienia przepływu tylko niektórych jonów do i z komórki i tylko w określonym czasie.

Bramkowanie kanałów jonowych

Kanały jonowe są nazywane przez ich selektywność jonową i przez ich mechanizm otwierania/zamykania, który jest również znany jako bramkowanie. Kanały jonowe bramkowane napięciem i kanały jonowe bramkowane ligandami są najbardziej rozpowszechnionymi i dobrze zbadanymi mechanizmami bramkowania, ale istnieją również kanały bramkowane światłem, kanały mechanowrażliwe, kanały drugiego posłańca i inne. Chociaż istnieją nieselektywne kanały jonowe, większość kanałów jonowych jest selektywna dla poszczególnych jonów, pozwalając tylko jonom o określonym rozmiarze i ładunku przechodzić przez nie.

Wszystkie endogennie obecne jony przechodzą do i z błon komórkowych przez kanały jonowe, w tym jony wapnia, potasu, sodu, chlorku i protony wodoru. W organizmie ludzkim, jonofory są ściśle związane z funkcjami od trawienia do zdrowia psychicznego. Są one wykorzystywane w diagnostyce obrazowania radiowego, są składnikami wielu farmaceutyków i są szeroko stosowane w badaniach w celu zwiększenia lub zmniejszenia stężenia jonów w roztworze.

Przenoszone jony są zazwyczaj jonami metali, na przykład: litu (Li+), sodu (Na+), potasu (K+), magnezu (Mg2+) i wapnia (Ca2+); ale istnieją jonofory, które promują przenoszenie innych jonów, takich jak amon (NH4+) amin o znaczeniu biologicznym.

Zastosowania

Produkty te mają szeroką gamę zastosowań badawczych, w tym w takich dziedzinach jak:

• Zachowanie organelli
• Aktywność obronna bakterii
• Antybiotyki
• Zachowanie syntetycznych bilayerów
• Diagnostyczne obrazowanie radiowe
• Farmaceutyki

Click Here to download our Medical Device & Biosensor E-.Brochure

Types of Ion Transporters

Mobile Ion Carriers

Mobilne nośniki jonów wiążą się z określonym jonem, chroniąc jego ładunek przed otaczającym go środowiskiem. W ten sposób ułatwiają jego przejście do hydrofobowego wnętrza błony lipidowej. Ruchome nośniki jonów tracą zdolność do transportu jonów w warunkach bardzo niskich temperatur lub poniżej punktu zamarzania membrany.

Sposób działania nośników jonów vs kanały jonowe

Utwórcy kanałów

Utwórcy kanałów działają poprzez wprowadzenie hydrofilowego porów do błony, umożliwiając przejście jonu, unikając kontaktu z hydrofobowym wnętrzem błony. Jonofory tworzące kanały mogą zachować zdolność transportu jonów nawet w warunkach niskiej temperatury, która może hamować ruchliwe nośniki jonów.

Średni czas otwarcia kanału wynosi około jednej sekundy. Jednakże, jeśli doda się intensywny gradient, pierwszy kanał może transportować około 20 000 kationów na otwarcie kanału na milisekundę. Wartość ta jest tysiąc razy większa niż liczba kationów, które mogą przejść w tym samym przedziale czasowym dla pojedynczej ruchomej cząsteczki nośnika jonów.

Popularne produkty jonoforowe

Zakup wszystkie nasze produkty jonoforowe tutaj!

Walinomycyna (V-1013)

Walinomycyna jest jonoforem, który indukuje przewodnictwo K+ w błonach komórkowych.

• Jonofor walinomycyny: Frequently Asked Questions

Jonofor wapniowy CA 1001 (E-2026)

CA 1001 (jonofor wapniowy I) ma bardzo wysoką selektywność dla jonów Ca2+. Jonofor wapniowy określa aktywność Ca2+ w elektrodach membranowych i jest wykorzystywany do badań transportu w błonach biologicznych.

• Jonofor wapniowy I: Często zadawane pytania
• Jonofor wapniowy CA 1001: Zastosowania w urządzeniach medycznych

Jonofor węglanowy VII (C-8991)

Jonofor węglanowy VII jest stosowany w chromatografii. Jest związkiem jonowym stosowanym w jonoforach potencjometrycznych dla elektrod ISE (jonoselektywnych).

• Jonofory węglanowe dla elektrod jonoselektywnych

Jonofor litowy VIII (L-1185)

Jonofor litowy VIII jest nośnikiem dla rozpuszczalnikowych polimerowych elektrod membranowych z jonami litu. Stosowany wobec kationów Na+ i K+.

• Jonofory litowe do elektrod jonoselektywnych

Nonaktyna (N-1155)

Nonaktyna stosowana jest do oznaczania jonów amonowych w elektrodach potencjometrycznych do budowy biosensorów.

• Nonactin-based Biosensors to Measure Ammonia

Download E-Brochure

Additional Reading

• Ion-Selective Electrodes (ISE): An Introduction
• Advances in Lab-on-a-Chip Technology: Ionophores & Enzymes in Biosensors
• Paper-Based Biosensors: Effective & Efficient
• Ion Exchange Membranes for Electrodialysis
• Single-Use Biosensors for the Detection of Biomarkers