Grafeen en lipide monolagen vormen een prima combinatie die kan dienen als basis voor biocompatibele sensoren. In het tijdschrift Nanoscale meldden Leidse onderzoekers onlangs deze uitvinding, waarop octrooi is aangevraagd.

Zo’n monolaag is opgebouwd uit vetmoleculen, met een hydrofiele kop en een hydrofobe staart. De laag trekt dus aan één kant water aan en stoot het aan de andere kant juist af. Natuurlijke celmembranen zijn ‘bilagen’: twee van die lagen op elkaar, met de staarten tegen elkaar.

Grafeen is hydrofoob en zoekt dus die staarten op. In theorie moet je dus in een later stadium een synthetisch celmembraan kunnen maken met tussen beide lipidelagen een grafeenlaag, die naar alle kanten toe door de lipiden wordt afgeschermd. In een persbericht wordt al hardop gedroomd over sensoren op grafeenbasis, die je in lipinden verpakt de bloedbaan in stuurt.

Zo ver zijn Grégory Schneider en promovendus Lia Lima nog niet gegaan. Wat ze wel deden, was een monolaag van voornamelijk 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DPPC) vormen volgens de Langmuir-Blodgettmethode. Die legden ze met de kopjes vast op een plak silicium. Via chemical vapour deposition vervaardigden ze grafeen dat ze lieten drijven op een ammoniumpersulfaatoplossing, en tot slot pikten ze dat op met de monolaag.

De onderlinge hechting blijkt prima, en metingen met onder meer attenuated total reflectance-infraroodspectrometrie doen vermoeden dat beide lagen elkaar behoorlijk beïnvloeden. Enerzijds brengt het grafeen extra ordening in de monolaag, waarbij die enigszins wordt verdicht. Anderzijds lijken de lipiden de elektrische eigenschappen van het grafeen te verbeteren.

De onderzoekers gaan nu kijken wat er gebeurt als je andere lipiden voor de monolaag gebruikt.

bron: Universiteit Leiden