石墨烯具有作为细胞膜模拟表面的潜力

曼彻斯特大学的研究人员——由卡尔斯鲁厄理工学院的Aravind Vijayaraghavan博士和Michael Hirtz博士领导——在《科学》杂志上描述了他们的工作自然通讯。

人体含有100万亿个细胞，每个细胞都包裹在细胞膜中，细胞膜中嵌入了大量的蛋白质、离子通道和其他分子，每个细胞都发挥着至关重要的功能。

了解这些系统将使其在生物传感、生物催化和药物输送等领域的应用成为可能。考虑到通过研究人体内的活细胞很难做到这一点，科学家们在体外表面开发了模型细胞膜，以便在更方便和可接近的条件下研究系统和过程。

曼彻斯特大学Vijayaraghavan博士的团队和他们在KIT的合作者已经证明，石墨烯是一种适合组装这些模型膜的新表面，据称与现有表面相比，石墨烯具有许多优点。

Vijayaraghavan博士在一份声明中说:“首先，脂质均匀地分布在石墨烯上，形成高质量的膜。石墨烯具有独特的电子性能;它是一种导电性可调的半金属。

“当脂质中含有一种叫做生物素的酶的结合位点时，我们发现它能与一种叫做链霉亲和素的蛋白质有效结合。”此外，当我们使用带电脂质时，会有电荷从脂质转移到石墨烯中，这改变了石墨烯中的掺杂水平。所有这些都可以用来生产新型的石墨烯/脂类生物传感器。”

来自KIT的Michael Hirtz博士说:“L-DPN技术利用一个尖端在几纳米范围内的非常锋利的尖端，将脂膜写在表面上，就像鹅毛笔在纸上写墨水一样。”

“尖端的小尺寸和控制它的精密机器当然允许更小的图案，比细胞还小，甚至可以精确到纳米级。”

“通过使用这些尖端阵列，多种不同的脂质混合物可以并行书写，从而实现具有不同化学成分的亚细胞大小的模式。”