Highly aligned, substrate supported membranes have made it possible for physical techniques to extract unambiguous structural information previously not accessible from commonly available membrane dispersions, or so-called powder samples. This review will highlight some of the major breakthroughs in model membrane research that have taken place as a result of substrate supported samples.

1
G. S.
Smith
,
E. B.
Sirota
,
C. R.
Safinya
and
N. A.
Clark
,
Phys. Rev. Lett.
60
,
813
(
1988
).
2
J.
Katsaras
,
D. S.-C.
Yang
and
R. M.
Epand
,
Biophys. J.
63
,
1170
(
1992
).
3
M. C.
Wiener
and
S. H.
White
,
Biophys. J.
61
,
434
(
1992
).
4
J.
Katsaras
,
J. Phys. Chem.
99
,
4141
(
1995
).
5
J.
Katsaras
and
V. A.
Raghunathan
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
2022
(
1995
).
6
V. A.
Raghunathan
and
J.
Katsaras
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
4456
(
1995
).
7
J.
Katsaras
,
V. A.
Raghunathan
,
E. J.
Dufourc
and
J.
Dufourcq
,
Biochemistry
34
,
4684
(
1995
).
8
J.
Katsaras
,
R. L.
Donaberger
,
I. P.
Swainson
,
D. C.
Tennant
,
Z.
Tun
,
R. R.
Vold
and
R. S.
Prosser
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
899
(
1997
).
9
J.
Katsaras
,
S.
Tristram-Nagle
,
Y.
Liu
,
R. L.
Headrick
,
E.
Fontes
,
P. C.
Mason
and
J. F.
Nagle
,
Phys. Rev. E
61
,
5668
(
2000
).
10
L.
Yang
,
T. M.
Weiss
and
H. W.
Huang
,
Biophys. J.
79
,
2002
(
2000
).
11
Y.
Lyatskaya
,
Y.
Liu
,
S.
Tristram-Nagle
,
J.
Katsaras
and
J. F.
Nagle
,
Phys. Rev. E
63
,
011907
(
2001
).
12
L.
Yang
and
H. W.
Huang
,
Science
297
,
1877
(
2002
).
13
N.
Kučerka
,
Y.
Liu
,
N.
Chu
,
H. I.
Petrache
,
S.
Tristram-Nagle
and
J. F.
Nagle
,
Biophys. J.
88
,
2626
(
2005
).
14
J.
Torbet
and
M. H. F.
Wilkins
,
J. Theor. Biol.
62
,
447
(
1976
).
15
W.
MacNaughtan
,
K. A.
Snook
,
E.
Caspi
and
N. P.
Franks
,
Biochim. Biophys. Acta
818
,
132
(
1985
).
16
T.
Charitat
,
E.
Bellet-Amalric
,
G.
Fragneto
and
F.
Graner
,
Eur. Phys. J. B
8
,
583
(
1999
).
17
G.
Fragneto
,
T.
Charitat
,
E.
Bellet-Amalric
,
R.
Cubitt
and
F.
Graner
,
Langmuir
19
,
7695
(
2003
).
18
J.
Daillant
,
E.
Bellet-Amalric
,
A.
Braslau
,
T.
Charitat
,
G.
Fragneto
,
F.
Graner
,
S.
Mora
,
F.
Rieutord
and
B.
Stidder
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
11639
(
2005
).
19
N. A.
Clark
,
K. J.
Rothschild
,
D. A.
Luippold
and
B. A.
Simon
,
Biophys. J.
31
,
65
(
1980
).
20
T. L.
Kuhl
,
J.
Majewski
,
J. Y.
Wong
,
S.
Steinberg
,
D. E.
Leckband
,
J. N.
Israelachvili
and
G. S.
Smith
,
Biophys. J.
75
,
2352
(
1998
).
21
Y.
Zhang
,
Z.
Tun
and
A. M.
Ritchey
,
Langmuir
20
,
6187
(
2004
).
22
C. F.
Majkrzak
,
N. F.
Berk
,
S.
Krueger
and
U. A.
Perez-Salas
,
Neutron Scattering in Biology: Techniques and Applications
, edited by
J.
Fitter
,
T.
Gutberlet
and
J.
Katsaras
(
Springer
,
Berlin
,
2006
) p.
225
.
23
T.
Gutberlet
and
M.
Lösche
,
itNeutron Scattering in Biology: Techniques and Applications
, edited by
J.
Fitter
,
T.
Gutberlet
and
J.
Katsaras
(
Springer
,
Berlin
,
2006
) p.
283
.
24
R. P.
Rand
and
V. A.
Parsegian
,
Biochim. Biophys. Acta
988
,
351
(
1989
).
25
G. L.
Jendrasiak
and
J. H.
Hasty
,
Biochim. Biophys. Acta
337
,
79
(
1974
).
26
G. L.
Jendrasiak
and
J. C.
Mendible
,
Biochim. Biophys. Acta
424
,
140
(
1976
).
27
L.
Powers
and
P. S.
Pershan
,
Biophys. J.
20
,
137
(
1977
).
29
S.
Tristram-Nagle
,
R.
Zhang
,
R. M.
Suter
,
C. R.
Worthington
,
W.-J.
Sun
and
J. F.
Nagle
,
Biophys. J.
64
,
1097
(
1993
).
30
W.
Helfrich
,
Z. Naturforsch C
33A
,
305
(
1978
).
31
E.
Evans
and
V. A.
Parsegian
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
83
,
7132
(
1986
).
32
R.
Podgornik
and
V. A.
Parsegian
,
Biophys. J.
72
,
942
(
1997
).
33
S.
Tristram-Nagle
,
H. I.
Petrache
,
R. M.
Suter
and
J. F.
Nagle
,
Biophys. J.
74
,
1421
(
1998
).
35
J.
Katsaras
and
V. A.
Raghunathan
,
Lipid Bilayers: Structure and Interactions
, edited by
J.
Katsaras
and
T.
Gutberlet
(
Springer
,
Berlin
,
2000
) p.
25
.
36
S. C.
Chen
,
J. M.
Sturtevant
and
B. J.
Gaffney
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
77
,
5060
(
1980
).
38
G.
Pabst
,
J.
Katsaras
and
V. A.
Raghunathan
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
128101
(
2002
).
39
D.
Constantin
,
U.
Mennicke
,
C.
Li
and
T.
Salditt
,
Eur. Phys. J. E
12
,
283
(
2003
).
40
B. R.
Copeland
and
H. M.
McConnel
,
Biochim. Biophys. Acta
599
,
95
(
1980
).
41
H. W.
Meyer
,
B.
Dobner
and
K.
Semmler
,
Chem. Phys. Lipids
82
,
179
(
1996
).
42
J. T.
Woodward
and
J. A.
Zasadzinski
,
Biophys. J.
72
,
964
(
1997
).
43
A.
Tardieu
,
V.
Luzzati
and
F. C.
Reman
,
J. Mol. Biol.
75
,
711
(
1973
).
44
M. J.
Janiak
,
D. M.
Small
and
G. G.
Shipley
,
Biochemistry
15
,
4575
(
1976
).
45
D. C.
Wack
and
W. W.
Webb
,
Phys. Rev. A
40
,
2712
(
1989
).
46
B. G.
Tenchov
,
H.
Yao
and
I.
Hatta
,
Biophys. J.
56
,
757
(
1989
).
47
M. P.
Hentschel
and
F.
Rustichelli
,
Phys. Rev. Lett.
66
,
903
(
1991
).
48
H.
Yao
,
S.
Matuoka
,
B.
Tenchov
and
I.
Hatta
,
Biophys. J.
59
,
252
(
1991
).
49
S.
Matuoka
,
H.
Yao
,
S.
Kato
and
I.
Hatta
,
Biophys. J.
64
,
1456
(
1993
).
50
M.
Rappolt
and
G.
Rapp
,
Eur. Biophys. J.
24
,
381
(
1996
).
51
W.-J.
Sun
,
S.
Tristram-Nagle
,
R. M.
Suter
and
J. F.
Nagle
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
93
,
7008
(
1996
).
52
J. A. N.
Zasadzinski
,
Biochim. Biophys. Acta
946
,
235
(
1988
).
53
P. C.
Mason
,
B. D.
Gaulin
,
R. M.
Epand
,
G. D.
Wignall
and
J. S.
Lin
,
Phys. Rev. E
59
,
921
(
1999
).
54
G.
Pabst
,
J.
Katsaras
,
V. A.
Raghunathan
and
M.
Rappolt
,
Langmuir
19
,
1716
(
2003
).
55
A.
Caillé
and
C. R.
Seances
,
Acad. Sci.
274
,
891
(
1972
).
56
N.
Chu
,
N.
Kučerka
,
Y.
Liu
,
S.
Tristram-Nagle
and
J. F.
Nagle
,
Phys. Rev. E
71
,
041904
(
2005
).
57
Y.
Liu
and
J. F.
Nagle
,
Phys. Rev. E
69
,
040901R
(
2004
).
58
G.
Brotons
,
L.
Belloni
,
T.
Zemb
and
T.
Salditt
,
Europhys. Lett.
75
,
992
(
2006
).
59
H. I.
Petrache
,
S.
Tristram-Nagle
,
D.
Harries
,
N.
Kučerka
,
J. F.
Nagle
and
V. A.
Parsegian
,
J. Lipid Res.
47
,
302
(
2006
).
60
J.
Pan
,
S.
Tristram-Nagle
and
J. F.
Nagle
,
Biophys. J.
94
,
117
(
2008
).
61
G.
Pabst
,
M.
Rappolt
,
H.
Amenitsch
and
P.
Laggner
,
Phys. Rev. E
62
,
4000
(
2000
).
62
G.
Fragneto
,
T.
Charitat
,
F.
Graner
,
K.
Mecke
,
L.
Perino-Gallice
and
E.
Bellet-Amalric
,
Europhys. Lett.
53
,
100
(
2001
).
63
J.
Katsaras
and
R. H.
Stinson
,
Biophys. J.
57
,
649
(
1990
).
64
J.
Katsaras
,
R. H.
Stinson
,
J. H.
Davis
and
E. J.
Kendall
,
Biophys. J.
59
,
645
(
1991
).
65
A.
Léonard
,
C.
Escrive
,
M.
Laguerre
,
E.
Pebay-Peyroula
,
W.
Néri
,
T.
Pott
,
J.
Katsaras
and
E. J.
Dufourc
,
Langmuir
17
,
2019
(
2001
).
66
T. A.
Harroun
,
J.
Katsaras
and
S. R.
Wassall
,
Biochemistry
45
,
1227
(
2006
).
67
K.
He
,
S. J.
Ludtke
,
D. L.
Worcester
and
H. W.
Huang
,
Biophys. J.
70
,
2659
(
1996
).
68
L.
Yang
,
T. M.
Weiss
,
T. A.
Harroun
,
W. T.
Heller
and
H. W.
Huang
,
Biophys. J.
77
,
2648
(
1999
).
69
J. P.
Bradshaw
,
M. J. M.
Darkes
,
T. A.
Harroun
,
J.
Katsaras
and
R. M.
Epand
,
Biochemistry
39
,
6581
(
2000
).
70
J.
Strzalka
,
X.
Chen
,
C. C.
Moser
,
P. L.
Dutton
,
B. M.
Ocko
and
J. K.
Blasie
,
Langmuir
16
,
10404
(
2000
).
71
L.
Yang
,
T. A.
Harroun
,
T. M.
Weiss
,
L.
Ding
and
H. W.
Huang
,
Biophys. J.
81
,
1475
(
2001
).
72
K.
Hristova
,
C. E.
Dempsey
and
S. H.
White
,
Biophys. J.
80
,
801
(
2001
).
73
S.
Dante
,
T.
Hauss
and
N. A.
Dencher
,
Biochemistry
42
,
13667
(
2003
).
74
D.
Huster
,
A.
Vogel
,
C.
Katzka
,
H. A.
Scheidt
,
H.
Binder
,
O.
Zschörnig
,
S.
Dante
,
T.
Gutberlet
,
H.
Waldmann
and
K.
Arnold
,
J. Am. Chem. Soc.
125
,
4070
(
2003
).
75
J.
Strzalka
,
E.
DiMasi
,
I.
Kuzmenko
,
T.
Gog
and
J. K.
Blasie
,
Phys. Rev. E
70
,
051603
(
2004
).
76
C.
Li
and
T.
Salditt
,
Biophys. J.
91
,
3285
(
2006
).
77
P. L.
Yeagle
,
Cholesterol in Membrane Models
, edited by
L.
Finegold
(
CRC
,
Boca Raton, FL
,
1993
) p.
1
.
78
L. L.
Smith
,
Free Radic Biol. Med.
11
,
47
(
1991
).
79
R. J.
Petrie
,
P. P. M.
Schnetkamp
,
K. D.
Patel
,
M.
Awasthi-Kalia
and
J. P.A.
Deans
,
J. Immunol.
165
,
1220
(
2000
).
80
A.
Papanikolaou
,
A.
Papafotika
,
C.
Murphy
,
T.
Papamarcaki
,
O.
Tsolas
,
M.
Drab
,
T. V.
Kurzchalia
,
M.
Kasper
and
S.
Christoforidis
,
J. Biol. Chem.
280
,
26406
(
2005
).
82
M. R.
Brzustowicz
,
W.
Stillwell
and
S. R.
Wassall
,
FEBS Lett.
451
,
197
(
1999
).
83
S. L.
Niu
and
B. J.
Litman
,
Biophys. J.
83
,
3408
(
2002
).
84
M. R.
Brzustowicz
,
V.
Cherezov
,
M.
Zerouga
,
M.
Caffrey
,
W.
Stillwell
and
S. R.
Wassall
,
Biochemistry
41
,
12509
(
2002
).
85
M. R.
Brzustowicz
,
V.
Cherezov
,
M.
Caffrey
,
W.
Stillwell
and
S. R.
Wassall
,
Biophys. J.
82
,
285
(
2002
).
86
M. C.
Pitman
,
F.
Suits
,
A. D.
MacKerell
and
S. E.
Feller
,
Biochemistry
43
,
15318
(
2004
).
87
J. R.
Silvius
,
Biochim. Biophys. Acta
1610
,
174
(
2003
).
88
K.
Simons
and
E.
Ikonen
,
Nature London
387
,
569
(
1997
).
89
D. A.
Brown
and
E.
London
,
J. Biol. Chem.
275
,
17221
(
2000
).
91
S. R.
Wassall
,
M. R.
Brzustowicz
,
S. R.
Shaikh
,
V.
Cherezov
,
M.
Caffrey
and
W.
Stillwell
,
Chem. Phys. Lipids
132
,
79
(
2004
).
92
T. A.
Harroun
,
J.
Katsaras
and
S. R.
Wassall
,
Biochemistry
47
,
7090
(
2008
).
94
D. L.
Worcester
and
N. P.
Franks
,
J. Mol. Biol.
100
,
359
(
1976
).
95
S. R.
Shaikh
,
A. C.
Dumaual
,
A.
Castillo
,
D.
LoCascio
,
R. A.
Siddiqui
,
W.
Stillwell
and
S. R.
Wassall
,
Biophys. J.
87
,
1752
(
2004
).
96
W.
Stillwell
,
S. R.
Shaikh
,
M.
Zerouga
,
R.
Siddiqui
and
S. R.
Wassall
,
Reprod. Nutr. Dev.
45
,
559
(
2005
).
97
S. J.
Marrink
,
A. H.
Vries
,
T. A.
Harroun
,
J.
Katsaras
and
S. R.
Wassall
,
J. Am. Chem. Soc.
130
,
10
(
2008
).
98
N.
Kučerka
,
J. D.
Perlmutter
,
J.
Pan
,
S.
Tristram-Nagle
,
J.
Katsaras
and
J. N.
Sachs
,
Biophys. J.
95
,
2792
(
2008
).
99
H. R.
Knapp
,
F.
Hullin
and
N.
Salem
,
J. Lipid Res.
35
,
1283
(
1994
).
100
W. D.
Sweet
and
F.
Schroeder
,
FEBS Lett.
229
,
188
(
1988
).
101
S.
Snyder
,
D.
Kim
and
T. J.
McIntosh
,
Biochemistry
38
,
10758
(
1999
).
102
T.
Abraham
,
S. R.
Schooling
,
M.-P.
Nieh
,
N.
Kučerka
,
T. J.
Beveridge
and
J.
Katsaras
,
J. Phys. Chem. B
111
,
2477
(
2007
).
103
N.
Kučerka
,
M.-P
Nieh
,
T. A.
Harroun
,
S. R.
Schooling
,
E.
Pappne-Szabo
,
J.
Pencer
,
E. A.
Nicholson
,
T. J.
Beveridge
and
J.
Katsaras
,
J. Phys. Chem. B
112
,
8057
(
2008
).
104
S.
Chen
,
C.
Liao
,
H.
Huang
,
T.
Weiss
,
M.
Bellissent-Funel
and
F.
Sette
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
740
(
2001
).
105
M. C.
Rheinstädter
,
C.
Ollinger
,
G.
Fragneto
and
T.
Salditt
,
Physica B (Amsterdam)
350
,
136
(
2004
).
106
G.
Fragneto
and
M.
Rheinstädter
,
C. R. Phys.
8
,
865
(
2007
).
107
S.
König
,
T. M.
Bayerl
,
G.
Coddens
,
D.
Richter
and
E.
Sackmann
,
Biophys. J.
68
,
1871
(
1995
).
108
W.
Pfeiffer
,
S.
Konig
,
J. F.
Legrand
,
T.
Bayerl
,
D.
Richter
and
E.
Sackmann
,
Europhys. Lett.
23
,
457
(
1993
).
109
M. C.
Rheinstädter
,
C.
Ollinger
,
G.
Fragneto
,
F.
Demmel
and
T.
Salditt
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
108107
(
2004
).
110
M.
Tarek
,
D. J.
Tobias
,
S.-H.
Chen
and
M. L.
Klein
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
238101
(
2001
).
111
J. S.
Hub
,
T.
Salditt
,
M. C.
Rheinstädter
and
B. L.
deGroot
,
Biophys. J.
93
,
3156
(
2007
).
112
E.
Sackmann
and
M.
Tanaka
,
Trends Biotechnol.
18
,
58
(
2000
).
113
W.
Knoll
,
C. W.
Frank
,
C.
Heibel
,
R.
Naumann
,
A.
Offenhausser
,
J.
Ruhe
,
E. K.
Schmidt
,
W. W.
Shen
and
A.
Sinner
,
Rev. Mol. Biotechnol.
74
,
137
(
2000
).
114
T.
Hianik
,
Rev. Mol. Biotechnol.
74
,
189
(
2000
).
115
S. G.
Boxer
,
Curr. Opin. Chem. Biol.
4
,
704
(
2000
).
116
B.
Bechinger
,
Curr. Opin. Chem. Biol.
4
,
639
(
2000
).
This content is only available via PDF.