À l'Université de technologie de Toyohashi, les propriétés fascinantes du graphène - une seule couche atomique de carbone - telles que la mobilité élevée des électrons et l'extinction de la fluorescence sont exploitées pour la biodétection et l'analyse des nucléotides, peptides, et les protéines.

Le graphène pourrait également jouer un rôle important dans la modélisation des membranes cellulaires. Par exemple, la bicouche lipidique est la structure fondamentale des membranes cellulaires, et la structure et la dynamique des membranes bicouches régissent le transport des matériaux et des informations à l'intérieur et à l'extérieur des cellules.

Ryugo Tero et ses collègues du groupe de recherche sur le graphène de l'Université de technologie de Toyohashi ont établi une nouvelle procédure pour fabriquer des membranes lipidiques planes artificielles sur de l'oxyde de graphène (GO) et de l'oxyde de graphène réduit (r-GO) comme moyen de détecter des biomolécules telles que les lipides et des protéines sur et à l'intérieur des bicouches lipidiques.

Une solution aqueuse de GO a été préparée par exfoliation chimique et déposée sur un SiO oxydé thermiquement et nettoyé 2 Substrat /Si (Fig.1A). Le GO/SiO résultant 2 /Si a été incubé dans une suspension de vésicules de phospholipide (dioléoylphosphatidylcholine :DOPC). L'observation ultérieure avec une microscopie à fluorescence à force atomique (Fig.1B) a révélé la présence de deux membranes bicouches DOPC planes empilées sur GO à l'aide d'ions calcium (5 mM), et que les bicouches DOPC sur GO étaient fluides et continues avec les bicouches DOPC environnantes sur le SiO nu 2 surfaces (Fig. 1C).

Des structures lipidiques d'empilement bicouche/monocouche ont été obtenues sur r-GO hydrophobe, qui a été produit en réduisant le GO avec de la vapeur d'hydrazine. Les bicouches lipidiques artificielles sur le graphène et ses dérivés pourraient être un nouveau système de modèle de membrane cellulaire pour la recherche sur les processus fondamentaux dans les réactions membranaires cellulaires.

Ces résultats feront partie de la présentation au MRS (Material Research Society) Spring Meeting 2012 à San Francisco le 12 avril (Symposium EE:New Functional Nanocarbon Devices).