仿生材料的研究作为材料科学的一个重要分支,是集化学、生物学、物理学、材料学等学科于一体的交叉领域。受生物启发或者模仿生物的各种特性而开发的仿生材料在21世纪将为人类做出巨大的贡献。生物学纳米通道,如离子通道精确调控着各种无机离子、生命分子在细胞内外的跨膜传输,在生物体的正常生理过程中扮演着重要的角色。其对离子高度的选择性和门控性受到越来越多研究者的关注。通过纳米技术,界面化学,超分子化学,分子生物学,统计物理等综合的研究方法,发展了一类具有重要基础研究价值和应用前景的仿生纳米材料。在这一研究背景下,为了进一步的拓宽仿生纳米通道的应用范围,本文将杯芳烃分子成功的引入到纳米通道中,在生物传感以及智能响应型纳米流体装置方面取得了一些较好的研究成果,具体内容如下：1.通过层层静电组装的方式将磺化杯[4]芳烃修饰到仿生纳米通道中,通过磺化杯芳烃与乙酰胆碱的特异性结合改变电解质在纳米通道中的传输能力从而实现了对乙酰胆碱高灵敏度的选择性识别。2.结合纳米通道独特的限域纳米尺寸,成功的在纳米通道内实现了紫外光诱导的接枝偶联反应,成功的将磺化杯[4]芳烃引入到纳米通道内壁,该功能化的纳米通道可用于对精氨酸的选择性识别。3.设计合成了杯芳冠醚分子,并通过非对称修饰以及点击偶联的方式将其修饰到外双锥纳米通道中,制备了具有赖氨酸和pH双响应性能的不对称仿生纳米通道。4.将疏水性的偶氮苯分子共价修饰到纳米通道内,通过亲水性β环糊精与偶氮苯的相互包结来调控通道内壁的浸润性。发现亲水性的纳米通道表面有利于离子传输。