长期以来，人们一直致力于创造人工离子通道，以模拟和重现离子通道蛋白的复杂功能。天然离子通道展现出的多电导态行为(或称亚电导)是一项重要的生理活动，尽管其产生机制尚不清晰，研究亚电导态的产生和调控机制被认为是深化离子通道传输构效关系的关键之一，并且对亚电导行为的调控可能具有重要的生理学意义。然而，利用人工通道再现天然离子通道的多电导态功能极具挑战。

得益于合成简便和结构明确的优点，仿生人工通道作为简单分子模型在帮助人们探究离子转运过程方面颇具吸引力。基于前期研究，中国科学院化学研究所的王德先和王其强研究团队报道了一例基于氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪骨架的漏斗状人工单分子通道，研究发现该通道介导的氯离子传输会诱导通道分子发生显著的构象变化，从而实现多种电导状态的自发转换。同时得益于通道分子的不对称结构，使得离子的传输表现出显著的整流现象，整流传输现象的关键在于阴离子能通过与大环上阴离子–p和氢键位点作用而优先富集在通道小口端。

研究小组模仿天然囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)氯离子通道的选择性孔道结构，以含缺电性“V”形空腔的氧杂杯芳烃大环作为调控阴离子选择性的中心单元，在苯环上沿引入与磷脂膜厚度相匹配的缺电性的酰亚胺片段，三嗪环上沿引入L-苯并氨酸锚定单元构成不对称漏斗状通道结构。所设计的通道分子1可以通过一锅法高效合成得到。研究者首先利用核磁技术与囊泡分析方法研究了通道分子1与氯离子的结合能力和跨膜传输活性，进而利用平面脂双层电生理技术研究分子的传输机制。一系列电流轨迹不仅证实分子1以单分子通道的机制介导离子跨膜转运，而且表明该通道分子存在两个稳定的可互相转换的电导态(L1和L2)，其中L1总是优先出现且频率较高，归结为主电导态，L2的出现依赖L1且频率较低，归为亚电导态。值得注意的是，单次实验往往只在正或负电压下记录到通道电流，即通道分子具有类二极管的离子整流现象。此外通道的激发电压相对较大，且两个电导态均不遵循欧姆定律，表现出非线性I-V关系，说明通道具有电压依赖的门控特性。鉴于两个电导态具有几乎相同的门控电荷参数，以及pH = 4.0条件下具有一致的氯离子选择性(渗透比L1: P_Cl⁻/P_K⁺ = 7.04, L2: P_Cl⁻/P_K⁺ = 2.01)，研究者认为主电导态和亚电导态应来源于同一分子通道的不同构象。研究者还发现pH = 7.0时通道具有弱的钾离子选择性（P_Cl⁻/P_K⁺ = 0.57），且此时通道分子仅表现出单一电导行为。基于上述研究结果，研究者推测分子1在传输过程中表现出的多电导行为由氯离子传输导致：首先在电压驱动下氯离子被通道分子的小口端富集，通过与大环的阴离子–π和氢键作用位点作用而发生脱水，随后氯离子诱导大环上两个三嗪环向内轻微收缩，同时两个苯环显著向外扩张。依据这种构象变化，前后分别对应一个小孔孔道和一个大孔孔道，前者为L1主电导态，后者为L2亚电导态。由于分子的构象变化在磷脂膜中相较于离子传输是慢过程，因而总是优先出现L1主电导态，进而在主电导态的基础上形成L2亚电导态。这项工作表明，合理设计的人工单分子通道除了作为离子传导通路外，还能够实现天然离子通道的复杂功能特性。