石墨烯测量氧气通过肺膜的传输

伊利诺伊大学的一个研究小组发明了一种石墨烯传感器，用于检测肺膜上的氧气渗透情况。健康和疾病状态下的原子力显微镜图像帮助他们揭示了氧传输和膜结构之间的关系。

肺膜是位于呼吸气囊(肺泡)空气/液体界面的脂蛋白复合物的薄层，它介导了肺中氧气和二氧化碳的交换。然而，对这一机制的详细了解，特别是它是如何受到细菌性肺炎等疾病的影响，仍然是未知的。

为了研究这些问题，研究人员开发了一种基于石墨烯场效应晶体管(fet)的微米级传感器。通过直接在设备上涂上薄薄的肺膜，他们测量了氧气透过膜的情况。与x射线和AFM数据的比较结果显示，在患病和拟患病样品中，氧输运和结构转变之间存在直接联系。特别是，AFM的纳米形态和成分对比图像识别出了更多的膜接触，或病变状态下的茎，促进了氧渗透的增加。

这项工作的结果带来了对肺膜功能的深入了解，从而可以促进我们对一系列呼吸系统疾病的理解和治疗。

仪器使用

MFP-3D AFM

技术使用

开发模式在潮湿环境下(高达98% RH)获得了地形和相位图像。的高空间分辨率MFP-3D afm通过精确的地形测量来评估样品的形态，而相位图像对比则提供了关于机械性能变化的信息。实验还使用了MFP-3D纳米功能刮穿薄的样品，以便测定它们的厚度。

引用: M. Kim, M. Porras-Gomez，和C. Leal，基于石墨烯的氧气通过细胞膜运输的感知。Commun Nat。111103(2020)。https://doi.org/10.1038/s41467-020-14825-9

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