巨型聚合物囊泡的分子自组装及其在生物膜仿生学中的应用

细胞膜对于细胞具有重要意义，然而长期以来它的研究一直被认为是生物学家的专利。实际上细胞膜本身是一种膜材料，有必要从薄膜的物理和化学角度来研究细胞膜的功能和变形机制。本项目首先利用超分子自组装技术，制备能够简单模拟细胞膜功能的模型薄膜－巨型聚合物囊泡。通过改变分子自组装条件，研究该模型薄膜在特定的自组装环境中的物理和化学响应，找出控制其形貌定向转变的因素和规律，控制模型薄膜通过动态分子自组装实现类似细胞膜运动的动态形貌转变，例如薄膜融合、分裂、收缩、膨胀等，从而为揭开生物膜某些动态运动过程的膜特性提供有益的启示和信息。此外本项目还采用薄膜复合的方法，将蛋白引入到模型薄膜的表面或内部，单独考察蛋白的功能，以及它和薄膜之间的相互作用，构建基于蛋白的囊泡反应器。本项目研究以细胞生物学的基本原理为导向，以分子自组装作为研究手段，以仿生为研究目标，兼顾薄膜的物理，有望成为新的交叉学科增长点。