Ionische detergenten worden vaak gebruikt om membraanproteïnen op te lossen vanwege hun vermogen om lipiden te dissociëren en proteïnen te stabiliseren. Wanneer ze aan een oplossing met membraanproteïnen worden toegevoegd, interageren de polaire koppen van de detergent met water, terwijl de hydrofobe ketens zich in de lipidenbilaag inbedden, waardoor de membraanproteïnen omgeven worden. Dit scheidt de proteïnen van de membraan en lost ze op in de oplossing.

Ionische detergenten stabiliseren ook membraanproteïnen door hun aggregatie en denaturatie te voorkomen. De polaire koppen van de detergent vormen elektrostatische interacties met de ladingen op de proteïnen, wat helpt om hun structuur en functie te behouden.

Het is essentieel om het juiste ionische detergent te kiezen op basis van de specifieke eigenschappen van de membraanproteïnen. Verschillende detergenten hebben verschillende affiniteiten voor proteïnen en kunnen hun stabiliteit en activiteit beïnvloeden.

Detergenten werken door de lipidenbilaag af te breken en lipiden en proteïnen op te nemen in detergentmicellen. De hydrofobe oppervlakken van de membraanproteïnen en de lipiden-"staarten" worden begraven in het hydrofobe interieur van de micellaire structuren van het detergent, terwijl de hydrofiele delen van de proteïnen in contact blijven met de waterige omgeving.

In proteïneonderzoek worden detergenten gebruikt om cellen te lyseren, oplosbare proteïnen vrij te geven, membraanproteïnen en lipiden op te lossen, de kristallisatie van proteïnen te controleren en niet-specifieke binding in zuiverings- en immunoassay-procedures te voorkomen.

Ionische detergenten, zoals natriumdodecylsulfaat (SDS), zijn extreem effectief in het solubiliseren van membraanproteïnen, maar denatureren de proteïnen bijna altijd.