自然界的生命体经过漫长的进化,拥有了精密完美的功能结构,并在此基础上进行各种复杂的生命活动,这为人类生产生活、新材料的开发应用提供了广泛的灵感。细胞作为生命体的基本单元,是人们研究生命的重要对象,而细胞膜上普遍存在各种各样的离子通道。对离子通道的研究,尤其是对离子通道调控的物质跨膜运输、能量转化、信号传递等生理活动的研究,不仅有助于揭示生命现象的本质,更加有利于促进生物学、材料科学等相关科学领域的的进步。离子通道功能的实现依赖于众多外界刺激因素,例如,光、pH、电压、.离子、小分子、生物大分子等。特定的外界刺激导致离子通道内部结构发生特定改变,从而促进或者抑制离子的跨膜传输,这种特定的外界刺激调控离子通道打开或者关闭的行为被称为离子门控行为。自然界中的离子门控行为启发研究者们开发出了各种各样的仿生纳米通道,并进一步应用于纳米流体器件、纳米传感器的构建,从而实现物质检测与分离、控制传输等功能。虽然各种外界刺激因素调控的离子通道已经被广泛的研究,但是对于内源性的气体信号分子调控的离子通道的研究相对较少。同时,内源性气体信号分子（NO、CO、H2S、SO2等）作为重要的气体小分子参与生命体过程对离子通道的调控作用已经被广泛报道。因此,构建内源性气体信号分子调控的离子通道不仅可以丰富相关研究,而且在仿生构建以及材料科学领域具有非常重要的应用价值。基于以上研究背景,本文分以下两部分进行研究:（1）通过在锥形纳米通道表面引入功能分子罗丹明110和邻苯二胺构建出一个NO特异性调控的仿生纳米通道,该体系基于NO特异性调控螺环开/关环反应,实现在中性电解质环境下调控纳米通道表面电荷的逆转,从而实现离子通道的开关转换。该体系具有高特异性、稳定性以及可循环性,并表现出优异的离子整流特性,因此可用于NO检测以及气体驱动的微流控装置的构建。（2）针对共价键响应灵敏度低的现象,我们设计了一种（4-氨基苯基）（苯基）甲酮修饰的纳米通道,实现了基于亲核反应策略构建HSO3-响应的仿生纳米通道的设想。该体系具有构建方法简单、响应灵敏、门控率及整流可调等优点,并且可用于SO2及其亚硫酸盐衍生物的无害转化。不仅在材料科学领域具有重要的应用价值、而且在SO2相关的生物学、医学领域同样具有重要的潜在应用价值。