2026年9月21日，香港大学刘楠团队与清华大学袁子团队合作，在《Nature Communications》发表了题为《Carbon nanotubes as the supporting film for cryo-EM specimen preparation》的研究，他们制备了碳纳米管薄膜并转移到电镜载网，用作冷冻电镜样品支持膜。
研究团队把超顺排碳纳米管阵列通过低压化学气相沉积合成，再拉膜、交叉转移和激光切割到300目载网，碳管直径约10 nm，550 nm波长透射率约60%。氧等离子体处理让碳管网格的水接触角从超过123°降到41.8°，处理60秒后降到13.2°，亲水碳管产生的毛细作用帮助样品溶液在载网上迅速铺展，Vitrojet上亚纳升液滴接触后能扩散出写印区域，传统多孔碳膜载网没有明显铺展。20S蛋白酶体颗粒在碳管网格上主要靠近碳管分布，颗粒取向包含顶视和侧视，冷冻电子断层扫描显示碳管埋在玻璃态冰内，远离上下两个气液界面。
研究团队用Ni2+-NTA和PEG24-biotin对碳管做了功能化修饰，X射线光电子能谱和拉曼光谱确认了修饰成功。His6标签20S蛋白酶体在Ni2+-NTA碳管上平均每100 nm有5.9个颗粒，咪唑洗脱后降到2.0，NTA对照为2.4。PEG24-biotin碳管先结合链霉亲和素，再结合Avi标签20S蛋白酶体，每100 nm有4.6个颗粒，His6标签对照为0.1，未活化Avi标签对照为0.05。PEG24-biotin修饰还降低了非特异吸附，未活化时GroES/GroEL复合物几乎不贴碳管，活化后复合物沿碳管组装，采样补偿因子从开放区的0.322升到0.943，重构分辨率达到3.4 Å。
亲和碳管能从细胞裂解液中直接纯化目标蛋白，链霉亲和素活化碳管捕获Avi标签20S蛋白酶体，银染和冷冻电镜都检测到目标蛋白，His6标签对照几乎没有捕获，最终重构密度图分辨率达到3.1 Å。研究团队又用链霉亲和素活化碳管固定Avi标签GroES，再孵育过表达GroEL的裂解液，碳管上形成高密度GroES/GroEL复合物，对照实验没有检测到复合物。碳管网格还能培养NRK细胞，相同条件下细胞密度比传统电镜载网高5到6倍，细胞在碳管上更容易形成收缩纤维，冷冻电镜和冷冻FIB铣削可以观察细胞结构和细胞器，为原位结构分析提供了平台。
研究团队比较了PEG24-biotin修饰石墨烯和碳管，石墨烯没有链霉亲和素也强烈捕获Avi标签样品，活化后提升不大，碳管只有活化后才高效捕获目标。碳管的弯曲圆柱表面限制了非特异接触面积，平面石墨烯接触面积大，容易吸附更多蛋白。碳管薄膜埋在冰中，给大分子更多方向自由，并且提高了冰层机械稳定性，适合无滤纸样品制备和原位细胞样品，论文数据已经存入EMDB和EMPIAR，碳管网络可作为冷冻电镜样品制备的通用支持膜。
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