生物膜
生物膜
生物膜的微生物相：细菌：细菌是微生物膜的主体，其种类受基质类型、附着生长状况、pH、温度等的影响；异养菌是生物膜中的主要细菌，可分为好氧异养菌、厌氧呼吸型异养菌、厌氧异养菌、兼性厌氧菌四类。
常见的细菌种类有：球衣菌、动胶菌、硫杆菌属、无色杆菌属、产碱菌属、八叠球菌属、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌属等。
真菌：真核生物，大多数具有丝状形态。
当污水中有机物的成分变化、负荷增加、温度下降、pH降低和DO下降时，容易滋生丝状菌。
藻类：受阳光照射的生物膜中藻类为主要成分。
藻类主要限于生物膜反应器中上表层部分、数量少，对污水处理净化作用不大。
原生动物：原生动物在成熟的生物膜中不断捕食生物膜表面的细菌，从而保持生物膜的活性起作用。
后生动物：轮虫类、线虫类、昆虫类等。
观察生物膜中的微生物相可检查、判断生物膜反应器的运转情况及污水处理效果。
不同生物膜反应器生物的分布不同，需进行研究，好氧方面研究较深入一些，厌氧生物膜微生物的分布研究还应深入。
影响微生物附着的因素总结：裁体表面性质：载体的类型、表面化学特性、载体浓度、载体形状大小、载体比表面积、粗糙度和孔隙；微生物的性质：微生物种类、表面化学特性、形状与大小、微生物的浓度、培养时间和条件；环境的性质：pH值、离子强度、水力学特征、竞争物种的存在，温度协调物种的存在、接触时间。
影响微生物在载体表面附着的因素很多，影响机制十分复杂，仍需进一步深入研究。
生物膜反应器的稳定运行方面的研究已取得不少进展。
但厌氧生物膜反应器的启动还处于研究之中并且是经验性的。
对于废水中微生物所需要的有关营养物、环境条件方面的知识的了解有助于选择适宜微生物生长最佳条件。
厌氧微生物其生长速率低，对环境要求严格，难于附着到固体表面等原因使厌氧生物膜反应器的启动比好氧困难。
通过选择合适的载体，采用适宜的接种方式的启动策略，可以加速厌氧生物膜反应器的启动。
生物膜法的不足：需要填料和支撑结构，在不少情况下基建投资超过活性污泥法；出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低；活性生物量较难控制，在运行方面灵活性差；载体材料的比表面积小时，BOD容积负荷有限；若采用自然通风供氧，在生物膜内层往往形成厌氧层，从而缩小了具有净化功能的有效容积。
生物膜是什么 如何消除生物膜
证书
1)微生物附着；
2)固定并成膜；
3)快速增长；
生物膜造成重复污染
生物膜形成后会向四周环境释放微生物，造成持续的微生物污染。例如管道内壁的生物膜会持续污染流经管道的饮水、物料，造成严重的二次污染。
生物膜存在于哪些场所
生物膜形成于水系统的边界（干区和湿区的交界处—例如：洗漱台的排水管），同时也存在于水系统中（罐体、管道、灌装机以及与水有接触的表面）。
由于奥克泰士卓越的品质，很快在食品、饮用水、制药、日化、农牧业等领域得到迅速推广和应用。
杀菌原理
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Oxytech/奥克泰士型号D50型包装格9kg/箱，25kg/桶
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具体信息请咨询奥克泰士中国经销商：济南辰宇环保科技有限公司
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生物膜也叫生物被膜，英文名称Biofilm formation，生物膜由微生物分泌的胞外聚合物（EPS），一层薄薄的黏液层组成，形成一种水凝胶或基质，保护微生物免受外部影响和消毒措施。在正常情况下，生物膜可以抵抗大多数化学杀菌剂的攻击。
生物膜图示
生物膜的生长阶段
从图中可以看到，生物膜形成过程中大致有3个阶段：
如何消除生物膜？
生物膜具有极高的抗性，对消毒剂来说是一个真正的挑战。
想要消除生物膜，需要采用对生物膜具有强力作用的消毒剂，该消毒剂应能强力破除生物膜并杀灭生物膜内部的全部类型微生物。
德国Oxytech/奥克泰士消毒剂能够强力消除生物膜，解决生物膜造成的微生物污染危害。
五.生物膜
3
4 6 5
2）二级主动转运（糖和氨基酸的主动运输）
一些糖和氨基酸的主动运输并不是靠直接水解ATP提供 的能量推动，而是依赖于离子或H+梯度形式贮存的能量， 称二级主动运输。 小肠上皮细胞顶端面质膜上有Na+-葡萄糖同向转运蛋 白，利用质膜上的Na+K+ATP酶建立的Na+梯度，葡萄糖和 某些氨基酸与Na+一起运入上皮细胞。此中葡萄糖的运转 不是直接利用ATP,而是间接使用Na+K+ATP酶产生的离子 梯度所提供的能量进行协同运输。（能量来自于胞外Na+ 浓度和电位差。）
。
1.内嵌蛋白（膜整合蛋白）：一般不溶于水，通常包 括胞外、胞质、跨膜3种结构域。依靠非极性氨基酸残 基与膜脂类间疏水的相互作用等插入或贯穿脂双分子 层，极性分子伸入层外的水相中。这些由非极性氨基 酸组成的肽段趋向于折叠成α-螺旋和β-折叠结构。 只有通过去污剂将膜溶解才可将蛋白质游离出来。 2.外周蛋白：多为水溶性，分布于膜的内外表面，一 般通过离子键与磷脂的极性头部或与膜内嵌蛋白亲水 结构域之间的氢键等与膜疏松结合。改变pH或离子强 度可将外周蛋白从膜上分离，脂质双分子层的基本结 构不被破坏。
翻转运动
摆动 、扭 动 全反式、偏转构 型旋转异构化运 动
脂双层的流动性取决于脂类的组成和环境温度。温度 较低时，只有极少数的脂运动，且速度很慢，脂双分 子层呈现结晶态或凝胶态。当温度超过一定值时，脂 分子运动加快且具有扭曲，脂双层呈流动状态。
膜质如磷脂分子从一种状态到另一种状态的转变称相
2. 含有许多的脂类和蛋白质及少部分糖类。
3. 是非共价组合体，膜蛋白和膜脂间通过多种非
共价相互作用而结合。
4. 结构的不对称性。 5. 结构的流动性。 6. 大多数膜具电极性（内膜显负电性）。 7. 可以自动组装和自动修复。
生物膜
总 脂 量 鞘 磷 脂
磷 脂 酰 胆 碱
膜外层
生物膜的内层和外层 具有不同的脂组成。 具有不同的脂组成。
磷 脂 酰 丝 氨 酸
磷 脂 膜内层 酰 乙 醇 胺膜内层（二）膜分子结构的流动性
膜的流动性主要是指膜脂及膜蛋白流动性。 膜的流动性主要是指膜脂及膜蛋白流动性。 膜脂及膜蛋白流动性 合适的流动性对生物膜表现其正常功能十 分重要. 分重要.
简单扩散（ 简单扩散（Simple diffusion）：没有电荷或水 ） 溶性的小分子 小分子（ 乙醇） 溶性的小分子（水、氧、CO2、乙醇）以自由 扩散的方式从浓度高的膜一侧进入低的一侧 的方式从浓度高的膜一侧进入低的一侧； 扩散的方式从浓度高的膜一侧进入低的一侧； 不需要能量供应，也没有膜蛋白的协助膜。 不需要能量供应，也没有膜蛋白的协助膜。 协助扩散（ 协助扩散（Facilitated diffusion）：与简单扩 ） 散类似，但有膜蛋白的协助， 散类似，但有膜蛋白的协助，特异性较强 离子通道（ ）：通道蛋白 离子通道（Ionic channel）：通道蛋白形成有选择性开 ）：通道蛋白形成有选择性开 关的跨膜通道，这个通道一般与离子的转运有关， 关的跨膜通道，这个通道一般与离子的转运有关，称 离子通道
鞘磷脂
H H O CH3 CH3C-(CH2)12-C C- C- C- CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+-CH3 H OH N-H N鞘氨醇 OCH3 O C 胆碱鞘磷脂 R1
鞘氨醇作骨架 分子中有亲水的磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺） 分子中有亲水的磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺）和 疏水的两个碳氢链，其中一条来自鞘氨醇， 疏水的两个碳氢链，其中一条来自鞘氨醇，另一条 来自脂肪酸。 来自脂肪酸。 脂肪酸以酰胺键连在鞘氨醇上。 脂肪酸以酰胺键连在鞘氨醇上。
第十七章-生物膜
11.Na+/K+-ATP酶是膜内在蛋白，由四个亚基组成
A.3个大亚基（亚基）,1个小亚基（亚基） B.2个大亚基（亚基）,2个小亚基（亚基） C.1个大亚基（亚基）,3个小亚基（亚基） D.4个大亚基（亚基） E.4个小亚基（亚基）
Peter Agre 和Roderick MacKinnon
共享2003年获诺贝尔化学奖
AQP的结构
二、主动转运
定义
主动运输是物质由低浓度的一侧 跨膜转运到高浓度的一侧，同时消耗 ATP能量的运输方式。
特点 （1）消耗能量 （2）逆浓度差
（一）初级主动转运 1.ATP依赖性转运蛋白 - Na+,K+-ATP酶
重量百分比 A. 35%脂,45%蛋白质,5%碳水化合物,10%RNA B. 35%脂,55%蛋白质,5%碳水化合物,0%RNA C. 20%脂,75%蛋白质,0%碳水化合物,0%RNA D. 60%脂,30%蛋白质,0%碳水化合物,5%RNA E. 35%脂,40%蛋白质,20%碳水化合物,0%RNA
(三) 糖脂
糖脂约占总脂的5%，存在于几乎所有的细胞膜上。 种类 甘油糖脂:细菌和植物的细胞膜上 鞘糖脂 :动物细胞膜上
二、蛋白质
膜蛋白
外周蛋白
主要是通过静电引力及氢键与膜脂分子 的头部或膜内在蛋白相互作用而间接的
与膜结合，结合力一般较弱，采用温和
手段就可使之与膜分离。
内在蛋白 具有两性分子的性质，其疏水部分通常 (镶嵌蛋白) 插入脂双层的核心疏水区，而亲水部分
人心旷神怡
生物膜的结构与功能
06
CATALOGUE
生物膜的应用与展望
生物膜在医学领域的应用
药物传递
生物膜作为药物载体，可以实现药物的定向传递和缓释，提高治 疗效果和降低副作用。
组织工程
生物膜可作为组织工程中的支架材料，为细胞提供生长和分化的 三维环境，促进组织再生和修复。
人工器官
利用生物膜材料可以构建人工器官，如人工血管、人工心脏瓣膜 等，用于替代或辅助病变器官的功能。
03
CATALOGUE
生物膜的功能
物质运输功能
01
选择性吸收
生物膜可以选择性地吸收对细胞 有益的营养物质，如葡萄糖、氨 基酸等。
02
03
排斥有害物质
物质转运
生物膜能够阻止对细胞有害的物 质进入，如毒素、重金属离子等 。
通过膜蛋白的介导，生物膜可以 实现各种离子、小分子和大分子 的跨膜转运。
信息传递功能
细胞壁
位于植物细胞的最外层，对细胞具有支持和保护的作用；细胞壁由纤维素和果 胶构成，使相邻细胞彼此连合，形成统一整体。
细胞核与细胞器膜
细胞核
真核细胞的细胞核包括核膜、核仁和染色质等结构，是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心 。
细胞器膜
包括内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜等，这些生物膜将细胞内各种细胞器分隔开，使得 细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
生物膜在生物工程领域的应用
生物分离
生物膜具有选择性透过 性，可用于生物分离过 程，如血液透析、超滤 等，实现生物大分子和 细胞的分离纯化。
酶固定化
将酶固定在生物膜上， 可以提高酶的稳定性、 重复利用性和催化效率 ，广泛应用于生物工程 中的催化反应。
第二章 生物膜biological membrane.
主动转运的特点
膜的专一性：膜对于主动转运的物质有专一性。 载体蛋白：物质的主动转运需要载体蛋白的参 与。载体蛋白具有专一性，一种载体蛋白一般只 能转运一种或一类物质。 方向性：物质可以逆浓度梯度或电化学梯度进 行转运。如细胞为了保持膜内、外的 K+ 和 Na+ 离子 的浓度梯度以维持正常的生理活动需要，细胞通 过主动转运方式，向内泵入K+，而向外泵出 Na+。 主动转运过程可以被某些抑制剂抑制。 主动转运所需的能量一般由ATP提供。
胆固醇 Sterols
胆固醇是一种类 脂化合物, 在生 物膜中含量较多。
胆固醇以中性脂的形式分布在 双层脂膜内，对生物膜中脂类的 物理状态有一定的调节作用，有 利于保持膜的流动性和降低相变 温度。
糖脂 Glycosphingolipids
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。 糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。 O 结构为：
1．生物膜的组成 主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、 蛋白质（包括酶）和多糖类组成， 水和金属离子等。 生物膜的组成，因膜的种类不同而有很 大的差别。
2．生物膜的结构
• 生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜
3，构成生物膜的主要物质
（1）脂质 Lipid
脂质是构成生物膜最基本的结 构物质 脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂 等，其中以磷脂为主要成分。
第二章 生物膜 biological membrane
所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界 环境分开。 另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组 成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器。 例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶 绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为 生物膜。
生物膜
生物膜介绍：本文介绍了什么是生物膜以及它们在阻碍伤口愈合过程中所起到的重要作用。
此外，还探讨了可能的干预方法，旨在清除或减少生物膜，并预防其在伤口再次形成。
什么是生物膜：生物膜是一种微生物群落复合体，由细菌和真菌组成。
微生物能合成并分泌一种保护性基质，通过它将生物膜牢固的附着在活体或非活体表面。
生物膜是一种动态的异种群落复合体，处于不断变化的状态，它们可能由单一种群细菌或真菌组成，大多数情况下，由多种群组成，比如包含多种多样的菌群。
基本上，可将生物膜描述成细菌隐藏在一层厚厚的黏滑的保护层中，保护层由糖类和蛋白质组成。
生物膜保护层可保护微生物免受来自外界的危害。
生物膜与伤口有什么联系？一直以来都认为生物膜可在医疗器械表面形成，例如导尿管、气管插管、鼓膜通气管、骨科与胸部植入物、角膜接触镜、子宫内避孕器（ IUDs ）以及缝合线。
它们是导致潜在的细菌感染和慢性炎症的主要原因，如牙周炎、囊性纤维化、慢性痤疮以及骨髓炎。
生物膜还常见于伤口，并在某种程度上会延迟伤口愈合进程。
通过电子显微镜对慢性伤口与急性伤口的活组织检查发现， 60% 的慢性伤口含有生物膜结构，而急性伤口只有 6% 含有生物膜结构。
据报道，生物膜是导致多种慢性炎症性疾病的主要因素，那么极有可能几乎所有的慢性伤口上至少有部分创面含有生物膜菌群。
生物膜是如何形成的？阶段一：可逆的表面粘附微生物通常被认为处于孤立的自由漂浮状态（如浮游型）。
然而，在自然条件下，大部分微生物倾向于粘附在物体表面上，并最终形成生物膜。
最初的粘附是可逆的。
阶段二：永久性表面粘附随着细菌的繁殖，它们粘附的更加牢固（定植）高生存能力。
这通常是一种被称为细菌群感效应（结果。
，发生变异，改变基因表达模式以提Quorum sensing）的细菌通讯的阶段三：黏滑保护性基质/生物膜一旦牢固地附着在表面上，细菌开始分泌一种包围基质，即细胞外聚合物（EPS）。
这是一种保护性基质或称为“黏质物”。
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6-6 生物膜的组成和性质上册P589细胞的外周膜（质膜）和内膜系统统称为生物膜。
生物膜结构是细胞结构的基本形式。
生物膜主要由蛋白质（包括酶）、脂质（主要是磷脂）和糖类组成。
生物膜的组分因膜的种类不同而不同，如P589（表18-1），一般功能复杂或多样的膜，蛋白质比例较大，蛋白质：脂质比例可从1:4到4:1。
（一）膜脂：有磷脂、胆固醇和糖脂。
（1）磷脂：构成生物膜的基质，为生物膜主要成分。
包括甘油磷脂和鞘磷脂，在生物膜中呈双分子排列，构成脂双层。
（2）糖脂：大多为鞘氨醇衍生物，如半乳糖脑苷脂和神经节苷脂。
（3）胆固醇：对生物膜中脂质的物理状态，流动性，渗透性有一定调节作用，是脊椎动物膜流动性的关键调节剂。
为膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度。
磷脂分子成膜后头膜分子的相变温度TC以下时，尾链全部取反式构象（全交叉），排列整齐，为凝胶相；基排列整齐，在TC以上时，尾链成邻位交叉，形成“结”而变成流动态，为液晶相。
见P597 图而在TC18-15。
，胆固醇阻扰磷脂尾链中碳碳键旋转的分子异构化运动，胆固醇的作用是：当t>TC阻止向液晶态转化，使相变温度提高；而当t<T时，胆固醇又阻止磷脂尾链的有序C排列，阻止向凝胶态转化，降低相变温度。
胆固醇总的作用是使相变温度变宽，保持膜的流动性。
(4) 膜脂的多态性：膜脂是两亲分子，具有表面活性剂分子在水中的多态性和性质。
在水-空气界面上形成单分子层。
浓度超过一定数值后，磷脂分子就以微团（micelles）或双层（bilayer）形式存在，脂双层进一步自我组成闭合的脂质体（liposomes），P592 图18-6。
另外脂双层还有六角形相排列，P592 图18-7，P593 图18-8。
（二）膜蛋白：承担由膜实现的极大多数膜过程。
由在膜上定位分为：外周蛋白：分布在膜的脂双层表面。
内在蛋白：全部或部分埋在脂双层疏水区或跨全膜。
外周蛋白一般溶于水，易于分离；内在蛋白不溶于水，难于分离，因此已确定结构的不多。
脂质为膜蛋白提供合适的环境，往往是膜蛋白表现功能所必需的。
（三）糖类：约占质膜重量的210%，大多数与膜蛋白结合，少量与膜脂结合，分布于质~膜表面的多糖-蛋白复合物中，常称细胞外壳，在接受外界信息及细胞间相互识别方面具有重要作用。
6-7 生物膜的分子结构生物膜是蛋白质、脂质和糖类组成的超分子体系，彼此之间是有联系有作用的。
（一）生物膜分子间作用力：静电力，疏水力和范德华引力。
（二）生物膜结构的主要特征：（1）膜组分的不对称分布：各组分在膜两侧分布是不对称的，从而导致膜两侧电荷数量、流动性等的差异，与膜蛋白定向分布及功能密切相关。
（2）生物膜的流动性：合适的流动性对生物膜表现其正常功能具有十分重要的作用。
生理条件下，磷脂大多呈液晶态，各种膜脂由于组分不同而具有各自的相变温度。
膜的流动性主要取决于：1.脂肪酸的链长和不饱和度链长：磷脂中的脂肪酸长度越长，相互作用越强越易排列，链长要适中。
不饱和度：双键越多，越不易排列。
顺式双键在烃链中产生弯曲，出现一个“结”，使T C下降。
细菌中脂肪酸侧链如甲基、环丙基等，作用与双键同。
原核生物通过脂肪酸链的双键、侧链和链长度来调节膜的流动性。
E.coli 420C时，饱和和不饱和脂肪酸之比为1.6:1，而27O C时则为1:1。
不饱和比率增加，可防止膜在低温下变得过于刚硬。
2.胆固醇：为真核生物膜流动的关键调节剂。
3.其他：膜蛋白、鞘磷脂含量，温度、pH、离子强度，金属离子等都对膜流动性有影响。
许多疾病患者的病变细胞膜流动异常。
（三）膜分子的运动：(1)脂类和许多膜蛋白分子都不断进行侧向扩散或侧向移动，脂类在膜平面中扩散很快，而膜蛋白只几个μm/min。
(2)在脂双层中从双层一侧转到另一侧的翻转，磷脂分子困难，膜蛋白则不能翻转。
(3)烃链围绕C-C键旋转而导致异构化运动和凝胶相与液晶相互变。
(4)还有围绕膜平面相垂直的轴左右摆动及旋转运动。
（四）生物膜的流体镶嵌模型：是已获比较广泛支持的生物膜分子结构模型。
见P600 图18-21。
6-7 生物膜的物质运送下册 P46（一）生物膜的主要功能为：（1）分隔细胞、细胞器，细胞及细胞器功能的专门化与分隔密切相关。
(2) 物质运送：生物膜具有高度选择性的半透性阻障作用，膜上含有专一性的分子泵和门，使物质进行跨膜运送，从而主动从环境摄取所需营养物质，同时排除代谢产物和废物，保持细胞动态恒定。
（3）能量转换：如氧化磷酸化和光合作用均在膜上进行，为有序反应。
（4）信息的识别和传递：在生物通讯中起中心作用，细胞识别、细胞免疫、细胞通讯都是在膜上进行的。
（二）生物膜的主动运送和被动运送：有些细胞有很高的浓缩功能，如海带收集碘。
根据物质运输自由能变化，可分为被动运输和主动运输。
（1）被动运输：物质从高浓度一侧顺浓度梯度的方向，通过膜运输到低浓度一侧的过程。
（2）主动运输：物质逆电化学梯度的运输过程，它需要外界供给能量方能进行。
主动运输具有专一性、饱和性、方向性、选择性抑制和需提供能量等特点。
（三）小分子物质的运输：根据运输物质分子的大小，物质运输又分为小分子运输与生物大分子运输。
由于膜脂双层疏水区，疏水小分子、N2、苯等易通过膜，不带电荷的小极性分子，如甘油、脲、CO2也可通过。
见P48 图21-2。
Na+，K+，Ca2+，Cl- 等离子跨膜运送大多是通过专一性蛋白运送。
（1）Na+，K+，泵：细胞内都是高K+低Na+，细胞外为高Na+低K+，这是由称为钠钾泵的蛋白主动运送的结果。
（2）Na+，K+-A TP酶通过水解A TP提供的能量主动向外运输Na+而向内运输K+。
每分解一个A TP分子泵出3个Na+，泵入2个K+，见P49 图21-4。
（3）Na+，K+-A TP酶作用机制──构象变化假说。
P50 图 21-6。
1.Na+与A TP酶结合。
2.细胞质侧A TP酶被A TP磷酸化，消耗1分子A TP。
磷酸基团转移到A TP酶上。
3.诱导A TP酶构象变化，将Na+运送至细胞膜外侧。
4.K+结合到细胞表面。
5.A TP酶去磷酸化。
6.A TP酶回到原来构象，K+通过膜释放到细胞质侧。
（4）生理意义：不仅维持细胞的膜电位，成为可兴奋细胞，是神经、肌细胞等的活动基础，可调节细胞的体积和驱动某些细胞中糖和氨基酸的运送。
（四）生物大分子的跨膜运输：多核苷酸或多糖等生物大分子甚至颗粒物的运输主要是通过胞吐作用、胞吞作用，P56 图21-4。
（1）胞吐作用：细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与细胞质膜接触，融合并向外释放被裹入的物质。
（2）胞吞作用：细胞从外界摄入的大分子或颗粒逐渐被质膜的一小部分包围，内陷，然后从质膜上脱落，形成含有摄入物质的细胞内囊泡。
胞吞与胞吐过程相反。
6-8人工模拟膜用不含蛋白质的磷脂和表面活性剂制备功能胞囊膜，模拟生物膜的多种功能。
（一）模拟生物膜功能：（1）模拟物质的运送和调控，用于分离、提取和浓缩所需物质，如污水处理，海水浓缩所需物质，海水淡化。
（2）靶向给药和可控缓释给药：用脂质体对药物和疫苗进行包结，在体内可控释放、延长和增强药效。
包结药品的脂质体表面连接上抗体，可实现靶向给药，抗体在体内寻找抗原，结合后药物定点释放。
（3）模拟膜上的化学反应：利用膜分子排列有序，使反应按一定方向有序进行，膜提供的微环境如有机溶剂，可加速反应进行，为一些酶促反应提供场所。
（4）生物传感器：模拟叶绿素体膜、类囊体膜，将太阳能转化成电能或化学能，模拟视觉和嗅觉。
（5）制备纳米材料：用超声法制备单层小泡囊（体积20~50nm）包结制备纳米材料。
（二）表面活性剂分子在水中：一般一条疏水链的表面活性剂，如硬脂酸纳在水中形成胶束，具有两条疏水链的亲水亲油分子，如磷脂在水中形成双层泡囊──脂质体，人工合成的二烷基四级铵盐（体内不存在的两亲化合物），形成双层泡囊，常用于人工模拟膜的制备。
（四）模型膜的主要类型：（1）LB膜（Langmuir-Blodgett）：最适宜研究两亲分子的排列和取向和脂质分子微小结构变化。
ngmuir膜（单层膜）：借助膜天平可测表面压──面积等温图，可测膜分子成膜后的截面积，了解两亲分子构造，排列和取向。
2.LB膜：单分子层膜累积而成的多分子层膜称为LB膜。
由于LB膜具有规则的排列和取向，高度各向异性，超薄（几个nm）均匀，厚度可控制，可在分子水平上任意组装，将功能分子引入可成为分子器件，因此具有广阔应用前景和巨大科学价值。
（2）BLM（双层膜）：可研究膜电容、厚度和电阻，可用于透过膜的传输过程的研究。
（3）脂质体（Liposomes）:500Å单层小泡囊 SUV 大小：200~105Å单层大泡囊 LUV 1000~8000Å多层大泡囊 MLV 1000~脂质体与细胞膜相似，适合于大量的生物物理和生物化学研究，如测量膜的渗透性，研究活性膜蛋白的重组。
已用于表面识别反应：药物载体，靶向给药；酸性药物的去除；人工肾（包结脲酶）；物质分离；液膜反应器等。