脂蛋白復合物是肺表面活性劑的基礎，它覆蓋呼吸表面，介導肺內氣體交換。心磷脂是一種線粒體脂質，在感染細菌性肺炎的哺乳動物肺中過表達。另外，增加的氧氣供應（高氧血癥）也是細菌性肺炎的關鍵病理因素。本文制備了一種微米級石墨烯傳感器，用于測量肺膜透氧。結合氧感測、X射線散射和原子力顯微鏡，我們發現哺乳動物的肺膜在心磷脂的作用下發生了結構改變。我們觀察到，心磷脂促進了具有菱面體對稱性的周期性無蛋白膜間接觸的形成。膜接觸或秸稈可促進氧氣滲透的顯著增加，這可能對肺炎中肺泡氣體交換失衡具有重要意義。
Fig. 1 氧氣通過肺膜運輸的傳感平臺。
Fig. 2 石墨烯FET傳感器的電特性。
Fig. 3 模型系統和肺提取物的膜厚。
Fig. 4 模型患病肺膜的GISAXS。
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Fig. 5 模型系統和肺提取物的1D GISAXS和AFM。
Fig. 6 秸稈相間氧氣傳輸增強的機理。
相關研究成果于2020年由美國伊利諾斯大學Cecilia Leal課題組，發表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-14825-9)上。原文：Graphene-based sensing of oxygen transport through pulmonary membranes
