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生物膜是细胞膜和细胞器膜的统称。作为细胞或细胞器的保护屏障,生物膜具有能量传递、物质传递、信息识别与传递等重要功能,这些功能在细胞的生存、生长、繁殖和分化中都起着十分重要的作用。因此,正确认识生物膜结构和功能对揭示生命活动的奥秘有重要意义。由于生物膜本身结构复杂,研究者们多采用自下而上的方法来构建仿生膜,并以其为基础来研究生物膜的物理化学性质或模拟细胞的结构和功能。在仿生膜的构建方面,二维仿生膜阵列的构建有助于生物膜性质的高通量研究。在三维仿生膜的构建方面,巨型磷脂囊泡（giant unilamellar vesicle,GUV）阵列的制备方法较少,且局限于匀质GUV阵列的制备。因此,针对以上研究现状,本论文在导电性良好且透明的氧化铟锡（Indium tin oxide,ITO）基底上制备了磷脂膜阵列,在液滴-固体界面构建了高阻抗的磷脂膜体系,首次利用声场制备了GUV阵列和GUV/细胞阵列,并实现了囊泡与囊泡之间及囊泡与细胞之间的物质传输和化学信号交流。在ITO基底上修饰十八烷基三甲氧基硅烷（trimethoxy（octadecyl）silane,TODS）自组装膜,利用深度紫外光（254 nm）刻蚀方法制备图案化的TODS自组装膜修饰的ITO电极表面,并在其上制备了边界清晰且质量较好的磷脂膜阵列。被紫外光照射到的区域,TODS自组装膜被破坏分解,露出亲水的ITO表面,从而在其上形成磷脂双层膜,而未被照射到的区域仍被疏水的TODS自组装膜覆盖,在其上形成的是磷脂单层膜。并利用荧光显微镜技术、原子力显微镜技术、电化学技术对膜阵列进行了一系列表征。经计算磷脂双层膜的扩散系数和恢复程度（0.86±0.05μm2/s,87%）均高于磷脂单层膜（0.59±0.07μm2/s,80%）,说明磷脂双层膜的流动性要优于单层膜的流动性。AFM的双台阶力曲线及单台阶力曲线的平均穿透距离分别为3.9 nm和1.9 nm,符合磷脂双层膜和单层膜的厚度,间接证明了方格区域内外磷脂双层膜和单层膜的形成。通过拟合电化学阻抗曲线和间接计算法得到磷脂膜阵列电容的数值分别为0.96±0.05μF/cm2、1.135μF/cm2,二者较为接近,基本符合磷脂膜的特征电容范围。由于ITO表面具有一定粗糙度,导致在其上制备的磷脂膜存在缺陷,因此膜阵列的膜电阻由于漏电流的存在而数值较小,这也限制了该膜阵列模型在离子通道研究方面的应用。为了改善该体系存在的缺陷,仍以导电性良好的ITO玻璃为基底,将支撑磷脂膜与液滴界面磷脂膜体系相结合,通过控制液滴与固体导电基底之间的接触面积,制备出一种新型的高阻抗液滴-固体界面支撑磷脂膜体系,该体系的电极尺寸最小能够控制在30μm。利用循环伏安法和电化学阻抗法对界面间的磷脂双层膜进行了表征,得到该体系的膜电阻值为26.3 GΩ,归一化的电阻率为15 MΩcm2。该值明显高于已报道的磷脂膜体系的阻抗。研究了不同浓度（0、1、2.5、5μmol/L）的蜂毒素与磷脂膜间的相互作用,膜电阻值分别为14.6、13.2、10.7、3.7 MΩcm2,膜电阻与蜂毒素浓度呈线性关系。蜂毒素浓度越大,磷脂膜表面有越多的孔道生成,致使磷脂膜电阻越低。为了更好的模拟真实细胞,选用与真实细胞具有相似成分和尺寸的巨型磷脂囊泡模型来进行研究。首次利用对样品无损的声场来制备GUV阵列,借助GUV内外溶液的密度差,将GUV排列在声场的节点上,制备了间距不同（150.6、112.9、85.2μm）的一维GUV阵列和形状不同（正方形、长方形、三角形）的二维GUV阵列;通过调节加入声场中的囊泡数量,得到局部单囊泡阵列、局部双囊泡阵列及多囊泡阵列;将不同荧光标记的红绿囊泡固定在同一节点上,通过调节二者比例得到了不同类型的异质GUV阵列;将分别含有辣根过氧化物酶（HRP）和葡萄糖氧化酶（GOx）的GUV固定在同一节点上,加入蜂毒素后使GOx-GUV膜表面产生孔道,葡萄糖进入泡内产生的过氧化氢扩散到HRP-GUV内,在HRP的催化作用下,外加并扩散进HRP-GUV的Amplex Red和H2O2发生反应生成具有红色荧光的试卤灵分子,进而实现了同一节点上两种囊泡间的化学信号交流;同时将GUV和真实细胞（肝癌细胞HepG2）固定在同一节点上,得到了GUV/细胞异质阵列,利用GUV内产生的过氧化氢将其附近的肝癌细胞杀死,实现了GUV与真实细胞间的物质交流。