نموذج الطبقة ثنائية الدهون
طبقات ثنائية الدهون المدعومة

على عكس الحويصلة أو غشاء الخلية حيث يتم لَف الطّبقة ثنائية الدّهون في غلاف مغلق، فإن الطّبقة الثّنائية المدعومة هي بُنية مُستوية تجلس على دعامة صلبة. ولهذا السّبب، فإن الوجه العلوي للطبقة الثّنائية هو الوحيد الذي يتعرض لمحلول حُر. هذا التّصميم له مزايا وعيوب تتعلق بدراسة طبقات الدّهون الثّنائية. أحد أعظم مزايا الطّبقة الثّنائية المَدعومة هو استقرارها. ستبقى طبقات ثنائية الدهون المدعومة سليمة إلى حد كبير حتى عند تعرضها لمعدلات تدفق عالية أو اهتزاز، وعلى عكس أغشية الدهون السوداء، فإن وجود الثّقوب لن يدمر الطبقة الثنائية بأكملها. بسبب هذا الاستقرار، من الممكن إجراء تجارب تستمر لأسابيع وحتى شهور باستخدام طبقات ثنائية مدعومة بينما تكون تجارب أغشية الدهون السوداء عادةً محدودة بساعات. ميزة أخرى للطبقة الثنائية المدعومة وذلك لكونها على سطح صلب مُسطح، فهي قابلة لعدد من أدوات الوصف أو التّصوير التي قد تكون مستحيلة أو قد توفر دقة أقل إذا تم إجراؤها على عينة عائمة بِحُريّة.
أحد أوضح الأمثلة على هذه الميزة هو استخدام تقنيات الفحص الميكانيكي التي تتطلب تفاعلاً مادياً مباشراً مع العينة. تم استخدام مجهر القوة الذرية لتصوير فصل الطور الدُّهني، تكوين المسام النانوية عبر الغشاء متبوعاً بامتصاص جزيء بروتين واحد، وتجميع البروتين  بدقة فرعية لـنانوميتر دون الحاجة إلى صبغة ووضع علامات. في الآونة الأخيرة، تم استخدام مجهر القوة الذرية أيضًا للتحقيق المباشر في الخواص الميكانيكية للطبقات الثنائية المفردة  ولإجراء التحليل الطيفي للقوة على بروتينات الغشاء الفردية. قد تكون هذه الدراسات صعبة أو مستحيلة بدون استخدام الطبقات الثنائية المدعمة لأن سطح الخلية أو الحويصلة ناعم نسبياً ويمكن أن ينجرف ويتقلب بمرور الوقت. مثال آخر للمسبار المادي هو استخدام التوازن الدقيق لـبلورة الكوارتز لدراسة حَركيات الرّبط على سطح الطّبقة الثّنائية. وقياس التداخل ثنائي الاستقطاب هو أداة بصرية عالية الدقة لوصف أو تصوير الترتيب والتعطيل في طبقات الدّهون الثنائية أثناء التفاعلات أو انتقالات الطور التي توفر بيانات تكميلية لقياسات التّوازن الدقيق لبلورة الكوارتز.
تتطلب العديد من تقنيات الفحص المجهري الحديثة أيضاً سطحاً مستوياً مدعوماً بشكل صارم. يمكن أن توفر الطّرق الميدانية المتغيرة مثل الفحص المجهري التألُقي الكامل للانعكاسات الداخلية، ورنين البلازمون السطحي قياساً شديد الحساسية للخصائص البصرية للربط التحليلي والطبقة الثنائية، ولكن يمكن أن تعمل فقط عندما يتم دعم العينة على مواد وظيفية بصرية متخصصة. فئة أخرى من الطرق المُطبقة فقط على الطبقات الثنائية المدعومة هي تلك القائمة على التداخل البصري مثل الفحص المجهري لتباين تداخل التألق، والفحص المجهري لتباين تداخل الانعكاس أو الفحص المجهري للتشتت المتداخل. عندما يتم دعم الطبقة الثنائية أعلى سطح عاكس، يمكن استخدام الاختلافات في الشّدة بسبب التداخل المُدمر من هذه الواجهة للحساب بدقة أنغستروم موضع الفلوروفور داخل الطبقة الثنائية. تقدم كل من تقنيات الزّوال والتداخل دقة طول الموجة الفرعية في بُعد واحد فقط (z، أو عمودي). في كثير من الحالات، هذا القرار هو كل ما هو مطلوب. بعد كل شيء، الطبقات الثنائية صغيرة جداً وفي بُعد واحد فقط. بشكل جانبي، يمكن أن تمتد الطبقة الثنائية للعديد من الميكرومترات أو حتى المليمترات. لكن بعض الظواهر مثل إعادة ترتيب الطور الديناميكي تحدث في طبقات ثنائية على مقياس طول جانبي فرعي ميكرومتر. نهج واعد لدراسة هذه الهياكل هو المسح المجهري البصري القريب من المجال. مثل مجهر القوة الذرية، تعتمد تقنية المسح المجهري البصري القريب من المجال على مسح طرف ميكانيكي لإعطاء إشارة محلية للغاية. ولكن على عكس مجهر القوة الذرية، يستخدم المسح المجهري البصري القريب من المجال تفاعلاً بصرياً بدلاً من التفاعل المادي مع العينة، مما قد يؤدي إلى اضطراب الهياكل الحساسة بدرجة أقل.
القدرة الهامة الأخرى للطبقات الثنائية المدعومة هي القدرة على تشكيل السطح لإنتاج مناطق معزولة متعددة على نفس الدّعامة. تم توضيح هذه الظاهرة لأول مرة باستخدام الخدوش أو «الحظائر» المعدنية لمنع الاختلاط بين المناطق المجاورة مع السماح بالانتشار الحُر داخل أي منطقة واحدة. عمل لاحقاً على توسيع هذا المفهوم من خلال دمج الموائع الدقيقة لإثبات أن التدرجات التركيبية المستقرة يمكن تشكيلها في طبقات ثنائية، من المحتمل أن تسمح بدراسات متوازية على نطاق واسع لفصل الطور والرّبط الجزيئي والاستجابة الخلوية للأغشية الدهنية الاصطناعية. سمح الاستخدام الإبداعي لمفهوم الحجرة أيضاً بدراسات لإعادة التنظيم الديناميكي لبروتينات الغشاء في الواجهة المشبكية.
أحد القيود الأساسية للطبقات الثنائية المدعومة هو إمكانية التفاعلات غير المرغوب فيها مع الدّعامة. على الرّغم من أن الطبقات الثنائية المدعومة بشكل عام لا تلامس سطح الدّعامة بشكل مباشر، إلا أنها مفصولة فقط بفجوة مائية رقيقة جداً. يعتمد حجم وطبيعة هذه الفجوة على مادة الدّعامة وأنواع الدهون ولكن بشكل عام حوالي 1 نانومتر بالنسبة للدهون الزويرتيريونية المدعومة على السيليكا، وهو النظام التجريبي الأكثر شيوعاً. نظراً لأن هذه الطبقة رقيقة جداً، فهناك اقتران هيدروديناميكي واسع النطاق بين الطبقة الثنائية والدّعامة، مما يؤدي إلى معامل انتشار أقل في الطبقات الثنائية المُدعمة مقارنة بالطّبقات الثنائية الحُرّة من نفس التركيب. ستكون نسبة معينة من الطبقة الثنائية المدعومة ثابتة تماماً، على الرغم من أن الطبيعة الدّقيقة لهذه المواقع «المثبتة» وسببها لا يزال غير مؤكد. بالنسبة للطبقات الثنائية عالية الجودة المُدعمة بالطّور السّائل، يكون الجزء الثابت عادة حوالي 1-5٪. لتقدير معامل الانتشار والجزء المتحرك، غالباً ما يقوم الباحثون الذين يدرسون الطّبقات الثنائية المدعومة بالإبلاغ عن بيانات انتعاش الوميض الفلوري بعد التبييض الضوئي.
تعتبر تفاعلات الدّعامة غير المرغوب فيها مشكلة أكبر بكثير عند دمج بروتينات الغشاء المتكاملة، خاصة تلك التي لها نطاقات كبيرة تخرج خارج قلب الطبقة الثنائية. نظراً لأن الفجوة بين الطبقة الثنائية والدّعامة رفيعة جداً، غالباً ما يتم تغيير طبيعة هذه البروتينات على سطح الدّعامة وبالتالي تفقد كل الوظائف. تتمثل إحدى طرق التحايل على هذه المشكلة في استخدام الطّبقات الثنائية المربوطة بالبوليمر. في هذه الأنظمة، يتم دعم الطبقة الثنائية على شبكة فضفاضة من البوليمرات المائية أو الهيدروجيل الذي يعمل كمباعد ويمنع نظرياً تغيير طبيعة تفاعلات الرّكيزة. أما من الناحية العملية، ستظل بعض النسبة المئوية للبروتينات تفقد حركتها ووظائفها، ربما بسبب التفاعلات مع مثبتات البوليمر أو الدهون. والبحث في هذا المجال مستمر.