来自日本丰桥工业大学应用化学与生命科学系的研究团队发现，在多组分脂质双层膜作为细胞膜模型中，特定脂质会集中在氧化石墨烯上。相关研究成果已发表在《国际分子科学杂志》上。
研究团队还阐明了氧化石墨烯表面特性导致“脂筏”成分聚集的机制，这些成分是神经传递和代谢等重要细胞膜反应发生的关键所在。这一发现有望为浓缩和分离细胞膜中的脂质和蛋白质提供基础技术，这也是药物研究的重要目标。
细胞膜负责运输细胞内外所需的物质、信息和能量。这些交流与神经传递、代谢和病毒感染密切相关，因此成为生物学、医学和药物发现领域的重要研究方向。
细胞膜的基本结构是脂质双层膜。特定脂质和膜蛋白通过膜内分子的横向扩散和聚集形成聚集区域，这些区域被称为脂质结构域，进而控制和提高细胞膜上反应的效率。脂质结构域的一个典型例子是“脂质筏”，其富含鞘脂和胆固醇。脂质和膜蛋白的生物传感和筛选需要新技术来控制和排列固体底物上脂质结构域的位置。
研究团队在硅衬底上沉积的氧化石墨烯单层上制备了人工脂质双分子层。他们首次观察到脂质结构域集中在氧化石墨烯上。氧化石墨烯的结构是通过在石墨烯（单原子碳片材料）上添加亲水氧官能团而形成的。
在由两种不同流动性的磷脂酰胆碱组成的双组分脂质双分子层中，低流动性凝胶相域大部分聚集在氧化石墨烯上。在鞘脂、胆固醇和磷脂酰胆碱的三组分混合脂质双层膜中，许多脂质筏组分也存在于氧化石墨烯上。
该研究小组负责人Ryugo Tero教授表示：“无论脂质成分如何，流动性较少的脂质域都会聚集在氧化石墨烯上。这是因为在纳米尺度上，氧化石墨烯表面存在亲水性和疏水性区域的混合。脂质双分子层结构域的初始形成过程优先发生在氧化石墨烯的疏水区域。”
研究小组指出，控制固体底物上脂质结构域的位置对于将对这些脂质具有高亲和力的膜蛋白安排在相同位置是必要的。这一发现对生物传感和靶向膜蛋白筛选领域的基础技术具有重要意义。
此外，研究小组认为，类似的方法也可以用于收集生物化学上重要的脂质成分，如糖脂和脂质筏。他们期望这将有助于开发浓缩和纯化细胞膜中稀有脂质和膜蛋白的技术。
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希望本篇文章《科学家探讨纳米碳表面的脂筏现象》能对你有所帮助！
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