王雪靖 穆韡 韓曉軍

摘要：磷脂囊泡的組分與真實細胞十分接近，它不僅可作為人造細胞模型，模擬細胞的結構與功能，還在生物分析方面有著廣泛應用。磷脂囊泡陣列是進行高通量膜蛋白篩選和生物分析的良好平臺。本文詳細綜述了勻質(zhì)小磷脂囊泡陣列、異質(zhì)小磷脂囊泡陣列、巨型磷脂囊泡陣列的制備方法，以及這些陣列在抗生素檢測、酶反應、膜蛋白與膜的相互作用等生物分析方面的應用，評價了現(xiàn)有制備方法的優(yōu)缺點，并提出了本領域未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：勻質(zhì)小磷脂囊泡陣列;異質(zhì)小磷脂囊泡陣列;巨型磷脂囊泡陣列;人造細胞;生物分析;評述

1引言

細胞作為生命活動的基本單位，由細胞膜將其內(nèi)外環(huán)境分開。細胞膜是一個具有特殊功能的半透膜，它具有能量傳遞、物質(zhì)傳遞、信息識別與傳遞等重要功能，由磷脂雙分子層和嵌在其上的膜蛋白所構成。膜蛋白是細胞膜行使這些功能的重要組分。由于細胞內(nèi)部及細胞膜本身結構復雜，而且其結構和成分的提取常涉及繁雜的純化步驟，因此，研究者多采用與真實細胞膜成分最為接近的磷脂囊泡[1]或磷脂膜[2～10]模擬細胞及細胞膜的結構、性質(zhì)與功能。根據(jù)組成囊泡的磷脂雙層膜的層數(shù)，磷脂囊泡可分為單層磷脂囊泡（Unilamellarvesicles）、雙層磷脂囊泡（Oligolamellarvesicles）、多層磷脂囊泡（Multilamellarvesicles）及多室囊泡（Multivesicularvesicles）。由于單層磷脂囊泡的結構更接近真實細胞，因此其研究和應用也更為廣泛。根據(jù)尺寸，單層磷脂囊泡可分為小磷脂囊泡（Smallunilamellarvesicle，SUV，0.02～0.2μm）、大磷脂囊泡（Largeunilamellarvesicle，LUV，0.2～1μm）和巨型磷脂囊泡（Giantunilamellarvesicle，GUV，>1μm）[11]。SUV和LUV在載藥[4，12～15]和生物醫(yī)學領域已有廣泛的應用。GUV[16～18]的尺寸更接近真實細胞，且易于在顯微鏡下觀察，因此可用于研究細胞膜的機械性質(zhì)[19～21]、相分離和脂筏行為[22，23]、細胞的粘附[23]、磷脂組分的動態(tài)變化[24]、蛋白與磷脂的相互作用[24]、細胞的形變行為[25]（生長[26]、出芽[27-29]、分裂[27]、融合[30]）等;此外，GUV還可作為人造細胞模型模擬細胞內(nèi)的代謝反應[31～34]、基因表達調(diào)控的蛋白質(zhì)合成[35，36]、遺傳物質(zhì)的自我復制[37～39]等功能。

在生物醫(yī)學領域，DNA微陣列[40]、細胞陣列[41]、蛋白質(zhì)陣列[42]均含有大量的生物信息，能夠高效、高通量地實現(xiàn)生物信息的分析。DNA微陣列中含有多種DNA序列，能夠?qū)崿F(xiàn)多種基因功能的分析[40，43];細胞陣列中含有多種細胞，能夠高通量地檢測細胞代謝產(chǎn)物，分析細胞間的相互作用;蛋白質(zhì)陣列中的抗體陣列可作為疾病分析診斷的工具[44]。上述的DNA陣列、蛋白質(zhì)陣列及細胞陣列均為細胞中真實物種或真實細胞的陣列，囊泡作為一種人造細胞模型，結構和功能確定，以期其陣列能像上述陣列一樣在生物分析領域具有應用，結合微陣列的高通量特性和囊泡在生物分析領域的應用，研究者致力于囊泡微陣列的構建及應用研究。與單個囊泡相比，囊泡陣列能夠同時展示更多的生物化學信息，在蛋白質(zhì)的高通量篩選、研究蛋白與磷脂膜的相互作用、醫(yī)學診斷等方面具有良好的應用前景。目前，關于磷脂囊泡的制備和應用類的綜述較多[23，45，46]，但磷脂囊泡陣列相關的綜述仍然較少，因此本文將著重闡述磷脂囊泡陣列的制備及相關應用。從組成成分上分，囊泡陣列可分為勻質(zhì)囊泡陣列和異質(zhì)囊泡陣列。勻質(zhì)囊泡陣列是指只含有一種囊泡的陣列，這種囊泡陣列容易制備，但它能夠展示的信息較為單一，在高通量應用方面具有一定的局限性。異質(zhì)囊泡陣列是指同時含有不同種類囊泡的陣列，該種囊泡陣列的制備技術要求較高，但它在高通量的生物分析方面具有很好的應用前景。本文從不同尺寸的囊泡陣列出發(fā)，詳細闡述勻質(zhì)囊泡陣列和異質(zhì)囊泡陣列的制備及其在生物分析方面應用的研究進展。

2小磷脂囊泡（SUV）陣列

2.1SUV陣列的制備

小磷脂囊泡（SUV）陣列可用于膜蛋白的篩選和高通量的生物分析。SUV陣列的制備一般是將預先制備好的SUV固定在圖案化的基底上。在固定過程中，基底的鈍化和用于連接囊泡和基底間連接物的選擇十分重要。惰性的基底表面不僅能夠降低背景噪聲，還可避免囊泡和蛋白的非特異性吸附，有助于提高傳感器的選擇性。惰性基底的制備一般采用修飾的方法，如蛋白質(zhì)修飾[47，48]、自組裝膜修飾[49]、聚合物修飾[50～52]、磷脂雙層膜修飾[53～56]等。將SUV固定在基底上的方法一般有兩種：一種是將具有特異結合特性的物質(zhì)修飾在SUV的磷脂膜上，具有這種特性的物質(zhì)有生物素-親和素[47，49，57]、抗原-抗體[58，59]、互補的寡核苷酸對等;另一種是利用化學連接物（如組氨酸（His）[60]、二硫化物[61]等）將SUV與基底相連。盡管采用生物素-親和素、抗原-抗體、化學鍵合等連接方式能夠?qū)UV穩(wěn)定的鏈接在基底表面，但卻不能選擇性地將不同類型的SUV同時固定在特定的區(qū)域，構建異質(zhì)的SUV陣列，而互補的寡核苷酸對恰好能夠彌補這一不足?；パa的寡核苷酸對的概念由Niemeyer等[62，63]提出后，利用其固定SUV很快成為研究者們青睞的固定方法[64，65]。

2.1.1勻質(zhì)SUV陣列的制備勻質(zhì)SUV陣列中每個結構單元上的SUV種類相同。化學修飾圖案化基底法是用于制備SUV陣列的一種常用方法。Svedhem等[48]在Au/SiO2復合基底的Au表面修飾了鏈有生物素的牛血清蛋白（BSA），在SiO2表面修飾了磷脂雙層膜，通過親和素，單鏈DNA修飾的生物素可鏈接到生物素-BSA修飾的Au表面，這樣修飾有互補DNA鏈的SUV可選擇性地聚集在生物素修飾的金表面，從而形成勻質(zhì)的SUV陣列。除了Au/SiO2復合表面外，也有研究者用TiO2/SiO2復合表面[49]制備SUV勻質(zhì)陣列。他們分別在TiO2和SiO2表面自組裝疏水的十二烷基磷酸鹽（DDP）單層膜和聚賴氨酸-g-聚乙二醇（PLL-g-PEG）膜，然后將熒光標記的親和素吸附在DDP自組裝膜表面，生物素修飾的SUV即可與親和素結合，形成SUV陣列。利用類似的聚合物自組裝方法，Stadler等[51]在生物素修飾的PLL-g-PEG表面利用互補的DNA鏈制備了勻質(zhì)的方形SUV陣列（圖1A）。Voskuhl等[66]合成了兩種具有α-螺旋結構的互補多肽（多肽E和多肽K），將多肽E和多肽K分別修飾在圖案化基底和SUV上，利用它們的配對特性和微接觸印刷技術得到了勻質(zhì)的圓形囊泡陣列（圖1B）。Zhang等[67]將帶負電的納米粒子（聚苯乙烯小球）包裹在SUV表面，通過靜電吸引的方法將負電的SUV固定在正電聚合物（聚乙烯吡咯烷酮PVP）修飾的基底表面（圖1C1），得到了勻質(zhì)的六邊形SUV陣列（圖1C2）。Roling等[68]報道了一種新型三維多層SUV陣列結構，他們分別利用甘露糖-伴刀豆球蛋白A和生物素-親和素的特異性連接作用，在圖案化的基底表面將環(huán)糊精修飾的囊泡層層組裝起來，形成了多層磷脂囊泡陣列（圖1D）。

2.1.2異質(zhì)SUV陣列的制備異質(zhì)SUV陣列是指在同一陣列中含有兩種或兩種以上的SUV，和勻質(zhì)陣列相比，異質(zhì)SUV陣列能夠展示更多的生物信息，為生物分析研究提供更好的平臺。利用互補的DNA鏈修飾SUV和基底是常用于制備異質(zhì)SUV陣列的方法。Pfeiffer等[69]通過將不同種類DNA修飾的膽固醇分子嵌入磷脂膜中，在復合Au/SiO2表面上得到了同時含有紅色熒光和綠色熒光的SUV陣列（圖2A）。Dusseiller等[64]利用一種新型交叉式微流控裝置，在聚合物修飾的基底表面制備了兩種囊泡交替存在的SUV陣列（圖2B）。除了蛋白質(zhì)和聚合物修飾的基底外，磷脂雙層膜也可用來修飾基底。Yoshina-Ishii等[55]將鏈接有不同DNA序列的磷脂雙層膜修飾在玻璃基底的不同區(qū)域，利用DNA序列的互補特性將兩種不同種類的SUV鏈接在同一陣列中（圖2C）?；贒NA寡核苷酸鏈的互補特性已經(jīng)發(fā)展出了一種生物分子打印技術，可用于制備囊泡陣列。Stdler等[52]進一步發(fā)展了這一技術，他們將兩種不同的單鏈DNA修飾在聚合物基底的不同區(qū)域，形成斑點狀的圖案化基底，然后加入分別鏈有上述DNA互補鏈的兩種囊泡混合溶液，制備出同時含有綠色膜聯(lián)蛋白A5標記的囊泡和包有BSA蛋白的紅色熒光囊泡的SUV陣列（圖2D），該方法的優(yōu)點是能夠控制異質(zhì)SUV陣列的圖案。

在SUV陣列的制備過程中，圖案化基底的質(zhì)量直接影響SUV陣列的質(zhì)量，因此，圖案化基底的制備十分關鍵。像Au/SiO2這種復合物基底多采用模板濺射法制備，這種方法需要精密的濺射設備及高質(zhì)量的掩膜。此外，圖案化基底表面的修飾對SUV陣列的制備也十分重要，無論是蛋白質(zhì)修飾、聚合物或者磷脂膜修飾，修飾的時間及修飾物的濃度將直接影響基底的修飾質(zhì)量，并影響SUV在基底表面的固定。在SUV的固定過程中，具有特異性結合性質(zhì)的物質(zhì)在SUV和基底表面的含量要適當，以確保SUV在特定區(qū)域的分布均勻?？傊苽銼UV陣列的每一步都非常關鍵，需要多次反復制備優(yōu)化條件，以得到高質(zhì)量的SUV陣列。SUV陣列的密度取決于圖案化基底的密度，目前所獲得的SUV陣列的密度約為106～109/m2（每平方米約有106～109個陣列結構單元）。在應用時，陣列密度越大，越有利于物質(zhì)高通量檢測。

2.2SUV陣列的應用

2.2.1SUV陣列在生物傳感方面的應用（1）生長激素釋放因子和生長激素抑制素的定量檢測Shoji等[70]利用可裂解的二硫化物將囊泡固定在硅烷化的基底上，通過TritonX-100使囊泡破裂，并從硅烷化的基底表面脫落，再在還原劑三（2-羧乙基）磷鹽酸鹽（TCEP）的作用下將烷基化修飾的表面巰基化，并可再次鏈接囊泡。該方法形成的基底能夠重復制備磷脂囊泡陣列，他們利用該陣列實現(xiàn)了生長激素釋放因子和生長激素抑制素的同時定量檢測，二者的檢出限分別為2×10Symbolm@@10g/mL和3×10Symbolm@@10g/mL。（2）流感病毒M1抗體和H1N2型流感病毒的檢測聚乙二炔（PDA）在外界刺激（如溫度、pH值、壓力）下會發(fā)生顏色的轉變[71～73]，利用這一特性可制備用于生物傳感的囊泡陣列。Seo等[74]設計了一種PDA傳感囊泡陣列檢測流感病毒M1抗體和H1N2型流感病毒，他們將修飾有探針分子的PDA囊泡鏈接在氨基修飾的圖案化基底表面，然后通過紫外照射使PDA發(fā)生光聚合，聚合后的分子探針可與目標物結合。他們發(fā)現(xiàn)，將M1多肽作為探針修飾在PDA囊泡表面，可檢測M1抗體;以M1抗體作為分子探針修飾在PDA囊泡表面，該分子探針能夠選擇性的與含有M1多肽的流感病毒H1N2目標物結合，實現(xiàn)流感病毒的檢測。該傳感器對流感病毒的檢出限為2Symbolm@@2HAU，與市售的流感病毒試劑盒的檢出限相當。（3）氨基糖苷類抗生素的檢測除了流感病毒抗體外，PDA囊泡陣列還可用于檢測氨基糖苷類抗生素。Kang等[75]將10，12-二十五碳二炔酸（PCDA）磷脂與1，2-豆蔻酸二甘油酯-sn-甘油-3-磷酸鹽（DMPA）及磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2）以摩爾比7∶2∶1混合，制備了PDA-PIP2復合囊泡，經(jīng)過紫外照射聚合后（圖3A1），分別將四種氨基糖苷類抗生素慶大霉素（Gentamicin）、妥布霉素（Tobramycin）、鏈霉素（Streptomycin）、新霉素（Neomycin）加入囊泡陣列中，其中新霉素的熒光強度最強（圖3A2），這是由于新霉素能夠與PIP2磷脂特發(fā)生異性結合。該PDA-PIP2傳感體系對新霉素的檢出限為61ppb。為了提高傳感器的靈敏度，Lee等[76]在硅柱陣列上形成碳納米管網(wǎng)絡，再將PDA囊泡加入該網(wǎng)絡中，形成了三維的PDA囊泡陣列（圖3B1），環(huán)糊精能與PDA作用生成紅色熒光物質(zhì)，與二維的PDA囊泡陣列相比，三維的PDA囊泡網(wǎng)絡陣列對環(huán)糊精具有更高的檢測靈敏度（圖3B2），檢出限為2μmol/L。

2.2.2SUV陣列在生物分析領域的潛在應用目前，SUV陣列已被用于激素檢測、病毒檢測和抗生素檢測，這些SUV陣列多為勻質(zhì)陣列，異質(zhì)SUV陣列的應用還存在空白。組成SUV陣列的磷脂囊泡還可用于制備其它類型的生物傳感器。Guan等[77]將乙酰膽堿酯酶包入磷脂囊泡中，用于農(nóng)藥檢測。Lin等[78]將淀粉轉葡萄糖苷酶包入磷脂囊泡中，用于檢測凝血酶和C反應蛋白（CRP）。利用熒光標記物的熒光共振能量轉移（FRET）性質(zhì)，磷脂囊泡傳感器還可用于檢測內(nèi)分泌干擾物[79]、磷脂酶A2[80]、腺苷[81]、氯霉素[82]、霉菌毒素和黃曲霉毒素[83]等物質(zhì)。以上這些應用在磷脂囊泡陣列中還未有報道，可利用勻質(zhì)SUV陣列實現(xiàn)其中某種物質(zhì)的高通量檢測，利用異質(zhì)SUV陣列可實現(xiàn)其中多種物質(zhì)的同時高通量檢測。

3巨型磷脂囊泡（GUV）陣列

單囊泡陣列是指每個節(jié)點上只含有單個囊泡的陣列。單囊泡陣列不僅能夠提高生物分析的通量，還便于在單分子水平上理解膜蛋白的識別特性。Stamou等[47]結合微接觸印刷技術，利用生物素與親和素的作用在BSA修飾的基底上制備了隨機分布的勻質(zhì)LUV單囊泡陣列和異質(zhì)單囊泡陣列，他們所用的囊泡尺寸為800nm。Kalyankar等[50]同樣利用生物素與親和素的特異性連接作用將預先制備好的囊泡填充在經(jīng)過刻蝕的微井陣列中，得到勻質(zhì)的LUV單囊泡陣列，囊泡尺寸為1μm。但是，該方法未能得到異質(zhì)的LUV陣列。目前LUV陣列方面的研究較少，下面將著重闡述GUV陣列的制備及應用。

3.1巨型磷脂囊泡陣列的制備

3.1.1微接觸印刷法微接觸印刷法是一種制備GUV陣列較為普遍的方法。Taylor等[84，85]率先利用微接觸印刷技術與電形成法相結合得到了GUV陣列。該方法將蘸有磷脂溶液的圖案化PDMS印章印在ITO基底上，形成磷脂膜陣列，再施加電場，誘導形成GUV陣列（圖4A）[85]。由于有磷脂聚集體吸附在囊泡表面，因此該法制備的GUV陣列并不理想。利用類似的微接觸剝離方法，本課題組[86]以ITO為基底，使用鎢絲-ITO點面電極制備了邊界清晰且尺寸均勻的GUV陣列（圖4B1），不僅得到大范圍且尺寸均勻的GUV陣列，還可利用混合的磷脂組分制備具有相分離現(xiàn)象的GUV陣列（圖4B2），相分離的磷脂膜結構更加接近真實的細胞。除PDMS外，瓊脂糖水凝膠印章[87]也可用于GUV陣列的制備，與PDMS相比，瓊脂糖水凝膠的生物相容性較好，有利于GUV磷脂膜中蛋白質(zhì)的嵌入。除電形成方法外，微接觸印刷法還能與水合法相結合制備GUV陣列[88，89]。

微接觸印刷技術與電形成法相結合能夠制備勻質(zhì)的GUV陣列，制備GUV陣列的成功率主要取決于印章的質(zhì)量和微接觸印刷過程的操作控制，而且GUV的尺寸可以通過改變印章中結構單元的尺寸或改變電形成過程的時間控制。

3.1.2微流控法微流控技術是一種新興的流體控制技術，該方法不僅能夠精確的控制流體的速度，還能夠利用限域性的圖案達到捕獲目標物質(zhì)的目的，因此也有研究者利用微流控法制備勻質(zhì)GUV陣列。Paterson等[90]將電形成裝置與囊泡捕獲裝置連接在一起，發(fā)明了一種新型集成式微流控裝置（圖5A1），得到了勻質(zhì)GUV陣列（圖5A2）。Kazayama等[91]將囊泡篩選區(qū)域與囊泡捕獲區(qū)域集成在同一塊微流控芯片中（圖5B1），得到了大范圍的GUV陣列（圖5B2），并且通過改變捕獲區(qū)域限域單元的尺寸可得到不同尺寸的GUV陣列。

目前，用微流控法制備GUV陣列的報道仍然較少，雖然微流控法已能夠分選不同尺寸的GUV，并得到尺寸可控的GUV陣列，但微流控芯片的制備工藝較為復雜，限制了該方法的應用。

3.1.3軟著陸法以上所述方法制備的GUV陣列為單囊泡陣列（每個結構單元含有一個囊泡），Wang等[92]利用軟著陸法制備了多囊泡陣列（每個結構單元含有多個囊泡）。他們首先在基底上修飾圖案化的正電溶酶酵素（Lysozymes）膜，然后將帶負電的GUV加入該基底上，預先與溶酶酵素膜接觸的GUV會在靜電引力的作用下發(fā)生破裂，形成一層磷脂雙層膜，后到達基底的GUV由于有磷脂膜的緩沖作用不會破裂，且會吸附在磷脂膜上，未修飾溶酶酵素的區(qū)域被GUV占據(jù)后，由于沒有靜電吸附作用，在流體的作用下可被沖走，由此形成了多囊泡陣列。該方法的示意圖如圖6A所示，所制備的多囊泡陣列如圖6B所示。該方法形成的GUV陣列在加熱后還能重新脫離基底。

目前，多GUV陣列的制備方法仍然較少。軟著陸法方法巧妙，雖然可制備多GUV陣列，但每個結構單元上GUV的個數(shù)不可控制。已報道的GUV陣列的密度約為107～108/m2。

3.2巨型磷脂囊泡陣列的應用

最初，制備GUV陣列是為了獲得單分散且尺寸均勻的GUV，后來，研究者們拓展了GUV陣列的應用，利用GUV陣列作為微反應器研究簡單的酶反應，或進行膜蛋白的研究。

本課題組[86]在單室GUV陣列中實現(xiàn)了辣根過氧化物酶（HRP）催化鄰苯二胺（oPD）的反應，得到了GUV微反應器陣列。將HRP包裹進GUV陣列中，然后向陣列中加入H2O2和oPD的混合溶液，H2O2和oPD分子可通過GUV與基底連接的部位進入GUV中，在GUV內(nèi)部HRP的催化作用下生成具有綠色熒光的2，3-二氨基吩嗪（2，3-DAP）。Liu等[88]利用GUV陣列觀察到了ATP在F0F1-ATP酶催化作用下合成/水解的可逆過程。他們首先利用微接觸印刷結合水合法制備包有色素體（Chromatophore）的GUV陣列，其中色素體表面利用靜電吸附作用修飾一層對pH值敏感的量子點。當F1-ATP酶順時針旋轉，ADP與磷酸合成ATP，產(chǎn)生的質(zhì)子被泵出色素體外部，使外部pH值降低;相反的，當ATP水解時，質(zhì)子會被泵入色素體內(nèi)部，使外部環(huán)境的pH值升高。色素體表面吸附的量子點熒光強度隨pH值的降低而增強，因此可指示pH值的變化，從而間接證明色素體內(nèi)部ATP的合成及分解過程。圖7A為GUV陣列中ATP的合成/分解可逆過程的顯微鏡表征，隨時間的變化，GUV陣列的熒光強度由弱變強再變?nèi)醵啻窝h(huán)，證實了GUV內(nèi)部ATP的合成-分解-合成-分解的可逆循環(huán)過程。

GUV陣列還能夠用于研究膜蛋白與磷脂膜的相互作用。蜂毒素又稱蜂毒肽，是由26個氨基酸殘基組成的陽離子型溶血蛋白[93，94]，其具有的兩親性質(zhì)使蜂毒素成為研究磷脂膜與蛋白質(zhì)相互作用的典型蛋白[95]，蜂毒素可誘導生物膜表面產(chǎn)生孔道結構從而使膜內(nèi)物質(zhì)穿過孔道釋放出來。本課題組[86]將小分子熒光素包入GUV陣列中，研究了不同蜂毒素濃度對熒光素釋放速度的影響，得到了不同濃度蜂毒素下熒光素的擴散系數(shù)，定量研究了蜂毒素與磷脂膜的相互作用。Paterson等[90]也利用微流控法制備的GUV陣列研究了蜂毒素嵌入磷脂膜后GUV內(nèi)熒光素的釋放情況。

除蜂毒素外，還有研究者將其它種類的膜蛋白嵌入GUV陣列中。Kang等[87]將嵌有水通道蛋白Z（AqpZ）的小囊泡（SUV）溶于瓊脂糖凝膠印章中，在電形成的過程中將其嵌入GUV陣列中（圖7B1），并利用免疫熒光方法證明了AqpZ的成功嵌入。此外，他們還將膜聯(lián)蛋白-V嵌入含有磷脂酰絲氨酸（PS）的GUV表面，研究了其與磷脂膜的相互作用。膜聯(lián)蛋白-V與磷脂膜相連，參與細胞膜的凝結破壞過程，在細胞凋亡的過程中有著十分重要的作用[96]。這種蛋白在Ca2+存在時對帶負電的PS具有很強的親和作用[97]，據(jù)此制備了不同PS含量的GUV陣列，觀察到PS含量越高，熒光標記的膜聯(lián)蛋白-V的熒光強度越強（圖7B2），證實了膜聯(lián)蛋白-V與磷脂膜中PS組分存在相互作用。

組成磷脂囊泡的磷脂膜具有滲透性，當囊泡內(nèi)外存在滲透壓差時，囊泡的形貌會發(fā)生變化。基于微流控法制備的GUV陣列平臺，Kazayama等[91]研究了連續(xù)滲透壓刺激下的GUV形貌的動態(tài)變化過程。他們研究了兩種尺寸（12和20μm）GUV在高滲和低滲刺激下的響應行為，在高滲條件下，囊泡尺寸逐漸減小，并且還觀察到了內(nèi)凹現(xiàn)象;在低滲透條件下，12μmGUV在30min內(nèi)逐漸膨脹，絕大多數(shù)20μmGUV在80min內(nèi)脹破。他們還測得了兩種尺寸下水分子的透過率。

表1中詳細對比了SUV陣列和GUV陣列的制備方法、應用及未來的發(fā)展方向。勻質(zhì)SUV陣列制備方法較為成熟，并且在蛋白質(zhì)檢測方面已初具應用。異質(zhì)SUV陣列的制備已有報道，但應用仍然欠缺。勻質(zhì)GUV陣列的制備方法較多，而且在酶反應、膜蛋白方面已有應用，但陣列類型和應用仍然較為簡單。異質(zhì)GUV陣列的制備和應用仍然存在較大空白，具有很大的開發(fā)空間。

4總結與展望

囊泡陣列不僅可作為高通量的生物分析平臺檢測抗生素等，研究膜蛋白與磷脂膜的相互作用，還可研究細胞內(nèi)部的代謝反應。勻質(zhì)小囊泡陣列的制備方法已較為成熟，利用互補的DNA寡核苷酸鏈可制備出異質(zhì)SUV陣列，在生物檢測方面表現(xiàn)出良好的應用前景。勻質(zhì)GUV陣列的制備方法也已較為成熟，但多囊泡陣列和異質(zhì)GUV陣列的制備還未見報道，但已報道的酶反應和膜蛋白與膜的相互作用體系少且簡單，還沒有商品化的SUV或GUV陣列產(chǎn)品及陣列制備儀器系統(tǒng)。拓展囊泡陣列的制備方法及其在生物分析方面的高通量應用，制定囊泡陣列的制備標準，使其進一步商品化，將成為其未來的發(fā)展方向。

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