Fig. 1. (A) Immagine al microscopio elettronico a scansione di fiocchi di GO lasciati cadere su un substrato SiO2/Si. (B) Topografia al microscopio a forza atomica e (C) modello strutturale delle membrane a doppio strato DOPC su GO/SiO2/Si. Credito:Toyohashi University of Technology
Alla Toyohashi University of Technology le proprietà intriganti del grafene, un singolo strato atomico di carbonio, come l'elevata mobilità degli elettroni e l'estinzione della fluorescenza vengono sfruttate per il biorilevamento e l'analisi dei nucleotidi, peptidi, e proteine.
Il grafene potrebbe anche svolgere un ruolo importante nella modellazione delle membrane cellulari. Per esempio, il doppio strato lipidico è la struttura fondamentale delle membrane cellulari, e la struttura e la dinamica delle membrane a doppio strato governano il trasporto di materiali e informazioni dentro e fuori le cellule.
Ryugo Tero e i suoi colleghi del Graphene Research Group della Toyohashi University of Technology hanno stabilito una nuova procedura per fabbricare membrane lipidiche planari artificiali su ossido di grafene (GO) e ossido di grafene ridotto (r-GO) come mezzo per rilevare biomolecole come i lipidi e proteine su e all'interno dei doppi strati lipidici.
Una soluzione acquosa di GO è stata preparata mediante esfoliazione chimica e fatta cadere su un SiO . ossidato termicamente e pulito 2 /Si substrato (Fig.1A). Il GO/SiO . risultante 2 /Si è stato incubato in una sospensione di vescicole di fosfolipidi (dioleoilfosfatidilcolina:DOPC). L'osservazione successiva con una microscopia a fluorescenza a forza atomica (Fig.1B) ha rivelato la presenza di due membrane planari DOPC a doppio strato impilate su GO con l'assistenza di ioni calcio (5 mM), e che i doppi strati DOPC sul GO erano fluidi e continui con i doppi strati DOPC circostanti sul SiO . nudo 2 superfici (Fig. 1C).
Strutture di impilamento a doppio strato/monostrato lipidico sono state ottenute su idrofobo r-GO, che è stato prodotto riducendo GO con vapore di idrazina. I doppi strati lipidici artificiali sul grafene e sui suoi derivati potrebbero essere un nuovo sistema modello di membrana cellulare per la ricerca sui processi fondamentali nelle reazioni della membrana cellulare.
Questi risultati faranno parte della presentazione al MRS (Material Research Society) Spring Meeting 2012 a San Francisco il 12 aprile (Symposium EE:New Functional Nanocarbon Devices).
