Клетка похожа на дом с множеством дверей. Одни двери открываются только для определённых гостей, другие пропускают всех подряд. Чтобы понять, как работают эти двери, учёные строят их модели. Новая модель — это стеклянная пластинка с 52 миниатюрными колодцами. Каждый колодец накрыт тончайшей жировой плёнкой — как банка крышкой. В плёнку вставили белок, который образует сквозную пору. Через неё одни вещества проходят внутрь, другие — наружу.
Внутрь колодца заранее положили краситель, который светится зелёным. Снаружи налили раствор с ионами калия. Поры в плёнке пропускают мелкие ионы калия внутрь и выпускают крупные молекулы красителя наружу. Оба потока видны одновременно: электрический датчик под колодцем чувствует приход ионов, а камера замечает, как гаснет свечение красителя. Ионы калия маленькие и шустрые, поэтому они проскакивают быстро. Молекулы красителя крупнее и движутся медленнее. Прибор чётко разделяет эти два события по времени.
Такая сборка из 52 колодцев — только начало. Её можно увеличить до сотен и тысяч. Тогда учёные смогут проверять сразу много разных белков-пор и видеть, как они работают в условиях, близких к живой клетке.
Пора, образованная белком альфа-гемолизином, имеет диаметр всего 2,6 нанометра. Это в 30 000 раз тоньше человеческого волоса.
В фантастике часто показывают нанороботов, которые чинят клетки изнутри. Такие устройства, как в этой работе, — первый шаг к тому, чтобы видеть и контролировать молекулярные двери в реальном времени.