磷脂是生物膜的主要成分,构成了细胞膜的骨架。研究单一或少数几种磷脂构成的脂质体系,能够帮助理解极其复杂的生物膜系统,对于揭示生物膜的物理化学性质及功能实现手段有着非常重要的作用。而研究天然或人工合成的纳米颗粒、蛋白质、聚合物、病毒等微纳颗粒与磷脂体系的相互作用机制,能够帮助理解细胞内复杂的生命活动,为人造器官、人工蛋白、药物输运装置等的设计和制造提供思路,在生命科学、材料科学、医学等许多重要领域有着广泛的应用和巨大的前景。第一章中,我们介绍了生物膜的组成、结构、功能,以及磷脂分子的结构和特性；随后,重点介绍了得到广泛认可和应用的人工膜模型及其与纳米颗粒、多肽、碳纳米管等微纳材料之间的相互作用。第二章中,我们介绍了本论文中使用的最主要的两种实验仪器——耗散型石英晶体微天平(QCM-D)及激光共聚焦显微镜(Confocal),和采用的计算机模拟方法——耗散粒子动力学方法(DPD)。QCM-D技术是监测固体表面薄膜动态行为最有效的方法之一,并且报导称其能够提供多肽-磷脂膜相互作用的鉴别特征;激光共聚焦显微镜具有出色的分辨率(-180nm)以及三维重建功能,是研究生物问题最主要的显像技术之一；耗散粒子动力学(DPD)是一种粗粒化的介观模拟方法,能有效的研究大量分子在较长时间和空间尺度上的动力学行为,近年来常被用于生物膜的模拟研究。第三章中,我们制备了表面带阴/阳离子的多孔二氧化硅纳米颗粒,通过QCM-D研究了颗粒在不同pH值环境下与磷脂膜的非特异性吸附情况。结果表明,NH2-MSN在4-8的pH值范围内与磷脂膜相互吸引,而COOH-MSN由于与磷脂膜的电性始终保持一致而无法发生吸附现象。这些结果能够帮助理解和预测纳米颗粒与细胞膜间的相互作用,为药物输运提供载体,有助于多孔二氧化硅纳米颗粒在药物输运体系中的应用。第四章中,我们结合了耗散型石英晶体微天平(QCM-D)实验方法和计算机模拟研究了抗菌肽蜂毒素与支撑膜间在分子水平上的相互作用。我们发现磷脂对多肽的吸附响应行为很大地影响了它们的相互作用。蜂毒素对流体相磷脂的扰动及其分子取向的改变降低了蜂毒素跨膜插入的难度,而固态相的磷脂膜由于蜂毒素的插入导致了不均匀的膜破坏。除了磷脂相态,局部区域的多肽-磷脂比例也影响了蜂毒素的插入能力。当局部区域多肽数密度较高时,邻近的多肽能够协同穿膜。观察结果表明蜂毒素的穿膜为地毯模式。此外,本工作是应用QCM-D来研究磷脂膜-活性肽体系的一个典型例子。第五章中,我们再次研究了QCM-D技术和计算机模拟在不同衬底上研究了囊泡的沉积和相变,以及随后的磷脂膜-蜂毒素相互作用。使用了一系列衬底,即包裹或未包裹金／聚电解质的裸硅衬底。衬底的性质决定了吸附的囊泡形成高质量的支撑膜或是囊泡群,这种区别影响了磷脂膜-蜂毒素的相互作用。相关的计算机模拟表明膜中磷脂的组装态是决定磷脂膜-蜂毒素相互作用的关键因素。第六章中,我们首次通过溶剂置换方法制备了一种“智能型”的pNIPAM微球-磷脂复合体lipogel,并通过控制pNIPAM微球的相变来调控其形态变化。这里,lipogel指的是在水凝胶表面锚定磷脂聚集体的体系。在室温时,lipogel颗粒表现为太阳状结构——一个球形的支架外包裹一层磷脂聚集体。pNIPAM对温度敏感的相变及体积收缩性质使得我们能够调节lipogel在太阳状结构以及缩小的pNIPAM-磷脂混合球之间可逆地地转变。与之相比,通过加入盐能够触发pNIPAM快速并显著地相变并将吸附的囊泡聚集体释放到溶液中。通过调节缓冲液的盐含量以上现象能够反复发生。随后我们研究了lipogel的温度触发式药物释放及可调的载药、释放能力。在室温22℃时,没有观察到钙黄绿素从lipogel内释放出来,而在体温时,药物明显释放。从室温到体温的整个过程中,磷脂将药物限制在pNIPAM载体内,并且将大大延长了药物的释放过程,从10分钟延长到了2个小时。此外,以lipogel的盐诱导磷脂释放为基础,能够大致上调节lipogel中所含的磷脂量,并以此调控lipogel对钙黄绿素的包裹能力及释放过程第七章为本文的总结及展望。