膜脂是生物膜的结构骨架，膜蛋白则是生物膜功能的体现者。生物膜中含有大量 蛋白质，它们直接参与物质的转运，目前80％临床使用药物的靶点都集中在膜蛋白上。 膜蛋白的结构解析既是国际的研究热点，也是难点。目前用来分离膜蛋白的手段大都比 较苛刻，而且当膜蛋白从膜环境中分离出来后，其部分功能会丧失，因此如果能在膜环 境下利用膜的流动性来分离膜蛋白并同时进行膜蛋白的结构和功能的研究，将对膜蛋白 领域产生极为重要的影响，这是本课题的出发点。因为这个目标具有长期性和艰巨性， 本课题不可能彻底完成它,?所以我们对当前这个方向存在的几个具有重要意义的难点进 行了研究，为膜蛋白在膜环境下的分离和功能研究奠定基础。本项目研究了利用光刻技 术制备仿生膜阵列的方法,?包括两类：1）在聚苯乙烯表面构建了生物膜阵列，2）首次 利用聚电解质膜作为障碍物制备了仿生膜阵列，并且发现仿生膜具有良好的流动性，为 膜中带电物种的分离提供了有效平台。另外利用共平面指状电极制备出巨型磷脂泡囊， 并绘制了相图，为制备远离基底的仿生膜提供了大尺寸泡囊。同时对布朗棘轮在浓缩带 电磷脂方面进行了研究，发现不对称锯齿状的结构能够浓缩带电磷脂。对于磷脂小岛的 工作也进行了深入的探讨，已经制备出具有磷脂小岛结构的支撑磷脂双层膜和巨型磷脂 泡囊。本项目还对仿生膜以及传感器相关的工作进行了研究，包括中药成分黄芩素和黄 芩苷与磷脂膜的作用、仿生膜相关的钾离子和过氧化氢传感器、利用空间受限的方法简 单且灵活地构建表面化学梯度的方法、沟槽结构对两种液体的混合效率的提高作用、纳 米材料HepG2免疫传感器等。由本项目资助发表论文和专著12篇，影响因子大于5的5篇， 影响因子总和约为43；申请了8项国家发明专利，已授权5项。本项目的实施拓宽了仿生 膜阵列的制备方法，实现了带电物种在膜中运动的操控，为膜蛋白在膜的环境下分离奠 定了基础。

哈尔滨工业大学

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