子表面的更 安全距离，所述粒子表面可W相互作用于膜蛋白或可W不相互作用于膜蛋白，该取决于脂 质双层和粒子之间蛋白质的局部体积（即膜外部，面朝粒子）。可W通过较长接头阻止该种 相互作用。在另一方面，过长的接头可能损害整个结构的稳定性，见上文。因此，接头和蛋 白质的相对尺度对整个结构的稳定性W及所并入蛋白质的功能具有至关重要的意义。
[0032] 示例接头是在直接连接的链（不包括侧链）中具有例如Ci-Ce。长度的有机分子。 "C/指长度为X(不计数H)的有机分子链。（；是长度指示并且不应当解释为限于碳原子。 优选的长度包括Cg-Cg。、C3-C4。、C4-C35、C5-C3。、Ce-Cgg、Cy-Cge、Cg-CgA、Cg-Cgg、。该种链可 W具有一个或多个杂原子，优先地选自0、N、S、P、Si。在优选的实施方案中，所述有机分子 链包含C，特别优选达到至少50 %、优选地至少70 %的含量。该种链可W具有至少每隔一个 原子为C。其他接头分子包括肤和多核巧酸，特别地DNA。
[0033] 优选地，膜蛋白借助接头通过共价键，通过形成复合物或通过黏附于接头分子固 定至粒子表面上。所述接头转而可W通过共价键、通过形成复合物、静电吸引或通过黏附作 用、优选地通过共价键固定至表面上。优选的键是抵达化S标签（优选地在蛋白质上）键 或链霉亲和素-标签键的Ni-NTA(优选地在接头上），该是形成复合物的例子。其他键类型 包含偶氮甲碱（希夫碱）键或二亚胺键。
[0034] 还可W固定额外的间隔分子至粒子表面上。间隔分子不与膜蛋白结合并且可W用 来调节表面结合的接头分子的表面密度。间隔分子可W选自与接头相同类型的分子，但是 不与膜蛋白结合。例如，在制造期间，预选择的接头/间隔物比率可W用来获得接头分子的 所需表面密度。转而，该影响膜蛋白的表面密度。此外或可选地，可W通过制造期间封闭预 选择的百分数的接头分子，调节膜蛋白表面密度，即固定化膜蛋白的量/表面区域。因而， 潜在的接头分子可W转化成间隔分子。该种封闭反应可W通过将惰性分子与接头的蛋白质 反应基团结合，例如通过结合小肤或非膜蛋白来实施。
[00巧]示例接头是二硫双（次氮基S己酸了基酷胺丙酸醋值TNTA)，Nowak等人，J.of SolidStateElectrochemistry, (2011) 15:105-114。优选地，表面包含其他惰性间隔分 子，如二硫代丙酸值TP)。该些间隔分子相对于膜蛋白结合反应而言是惰性的一一与制造 本发明的粒子期间结合该类膜蛋白的接头相比。空间覆盖接头之间区域内的粒子表面。间 隔物和/或接头的二硫代官能团或任何其他硫代官能团可W用来在金属表面例如Au表面 上固定间隔物和/或接头。当然，其他官能团可W用来固定间隔物和/或接头至其他表面 上。还可能将惰性分子转化成粒子表面上的接头，例如通过将蛋白质结合部分结合至活性 醋，如Rrie化ich等人，Journalof化ysicalQiemistryB(2008), 112(10), 3193-3201 中 所述。
[0036] 在优选的实施方案中，接头对间隔物比率是1:10至5:1、优选地1:6至2:1、 特别地1:4至1.5:1。已经发现最佳接头密度可W随膜蛋白的尺寸变动。对于大型 膜蛋白，优选具有1:4的接头：间隔物比率。对于较小的膜蛋白，例如生长抑素，该比 率可W例如是1:1。在相关的实施方案中，优选地10%至80 %之间、特别优选地12% 和70 %之间、甚至更优选地15 %和60 %之间、尤其优选地20 %和50 %之间的脂质 包膜表面由膜蛋白构成。可W如本领域已知那样选择合适的密度，也称作填充密度 (Rrie化ich等人，J.Phys.Qiem. 2008, 112, 3193-3201 ;Schmi化，Biosensors&Bioelectr onics13(1998)585-591;所述文献均通过引用方式并入本文）。填充密度可W如Kunze 等人，Langmuir2006, 22, 5509-5519所述那样测定，并作调整W获得优化的蛋白质活性 (Rrie化ich等人，J.Phys.Qiem.B2008, 112, 3193-3201 ;Nowak等人，J.ofSolidStateE1 ectrochemistry, (2011)15:105-114)。
[0037] 优选的接头-蛋白质结合官能团或蛋白质结合部分包括ACP标签、BCCP、c-myc标 签、巧调蛋白柄签（CaM柄签）、CBP柄签、冗多糖柄签、FLAG柄签、HA柄签、多组氨酸柄签 化is柄;签）、麦牙糖结合蛋白柄;签（MBP柄;签）、Nus柄;签、S柄;签、Snap柄;签、链霉亲和素柄； 签（链霉亲和素标签）、串联亲和力-纯化标签（TAP标签）、硫氧还蛋白标签。相似的键可 W用来将接头结合至粒子表面，特别地活性醋键（例如结合治C00H或畑2官能团）、碳二亚 胺。可W使用两个或更多个该类接头-蛋白质结合官能团W受控方式固定两个或更多个不 同的膜蛋白。因此，可W精确调节可能彼此不同的两个或更多个膜蛋白的浓度。
[0038] 优选地，粒子分散于亲水介质、优选地含水介质中。通常，在可W模拟细胞或细胞 区室天然环境的含水流体中研究膜蛋白。
[0039] 优选地，粒子包含亲水表面。如果粒子表面材料本身是不亲水的，则它可W通过间 隔分子修饰W变得亲水，W避免与表面的疏水相互作用并促进含水膜下空间的形成。
[0040] 根据优选的实施方案，粒子具有或包含选自W下的材料；聚合物、优选地碳水化合 物聚合物、尤其多糖、金属或准金属、优选地Ag、Au、Pd、Pt、Fe、Ni、Si、Ti、Ta、GeAs、或碳纳 米粒子、肤或其组合，如聚氨基糖。具体的优选材料包括戊糖或己糖如葡萄糖、半乳糖、果 糖、甘露糖或其胺的交联型或非交联型聚合物。特别优选的，聚合物材料包含琼脂糖。优 选地，粒子是水凝胶化ibrom等人，SoftMatter, 2011,7,237-246)。优选的聚氨基糖是壳 聚糖。肤材料可W包括胶原蛋白，例如明胶。聚合物的其他例子包括聚苯己締、PMMA、P0M、 PVP。碳纳米粒子是例如C-纳米管、册PG、富勒締。该些材料的组合包括粒子具有核-壳结 构的，例如一种材料的巧部连同一种不同材料的围壳。材料组合包括量子点。
[0041] 粒子可W具有存在任何轮廓（如环形、=角形、多边形）的任何体形状，包括球状 体、楠球体、镶刀形、多角体、圆柱体、或杆状。
[0042] 本发明的粒子可W在所述脂质双层中包含与所述固定化膜蛋白不同的一种或多 种其他膜蛋白。该类其他膜蛋白可W作为或可W不作为在粒子上建立脂质双层的支架发挥 作用，但是可W也是研究目的，例如，如下文更详细地描述（例如活性或配体结合测定），相 似于与接头结合的膜蛋白。在多于一种膜蛋白的情况下，膜蛋白之一（例如一种固定化膜 蛋白）可w对所研究的反应呈惰性或它可w与其他膜蛋白或与其他膜蛋白的反应产物相 互作用。在W下实施例部分中显示两种相互作用性膜蛋白共重构的例子。
[0043] 本发明的粒子还可W包含黏附于所述脂质双层的又一种蛋白质。所述黏附的蛋白 质可W不是膜蛋白，但是它是（例如通过脂质分子）错定在其中或与本发明粒子的脂质膜 结合的蛋白质。该类蛋白质可W与脂质膜的膜蛋白或脂质分子结合或它们可W借助脂质错 定物与膜结合。与其他膜蛋白相似，该类种黏附的蛋白质可W是反应研究的目的，如下文进 一步详细描述。在多于一种蛋白质的情况下，蛋白质之一（例如一种固定化膜蛋白）可W 对所研究的反应呈惰性或它可W与其他蛋白质或与其他蛋白质的反应产物相互作用。
[0044] 优选地，脂质双层是双层两性分子膜，优选地其中所述分子包含大小Ce至C3。、优 选地Cs至C26,特别优选的。。至C22或C12至C24或在该些尺寸之间任何范围的疏水性部分。 优选磯脂或类固醇。可W使用任何已知的脂质双层形成分子，例如，如本文援引的任一个参 考文献中所述，所述文献通过引用方式并入本文。所述分子形成具有膜蛋白的包封粒子的 薄膜，其中所述膜蛋白作为将膜束缚至粒子的错定物发挥作用。通常，膜蛋白具有脂质与之 对齐并形成脂质双层的跨膜结构域。本文中，脂质双层也称作脂质膜。脂质双层的厚度取 决于所用的脂质分子，通常在3皿至12皿，优选地4皿至6皿范围内。
[0045] 其他错定分子或基团可W与脂质层连接，所述脂质层允许脂质包封的粒子接合至 任何表面，如特别设计用于疏水性表面的巧基，或链霉亲和素/抗生物素蛋白错定基团，该 产生特别设计用于微量滴定板孔中的包封粒子。该种错定分子与脂质双层结合并且可W具 有面向外即远离粒子表面的官能团。有机化学中允许与任何其他适当官能团结合的任何官 能团是合适的。此外，官能团可W允许复合物形成，如本领域已知和进一步如下文所述的任 何化学标签，例如His标签。可W在金属和络合剂之间或在生物分子如抗原和抗体之间形 成复合物。归因于尺寸，优选在错定分子上使用抗原。其他错定分子可W是核酸，例如，如 核酸条码测定或错定中常使用的短寡核巧酸。互补性核酸可W用来结合条形码错定分子。 核酸是例如RNA、DNA、PNA、LNA或它们的混合物。
[0046] 根据本发明，作为建立脂质双层的起始分子，膜蛋白W距粒子表面取决于接头分 子的某个距离作为错定物发挥作用。脂质分子可W不具有与粒子表面的任何其他接合。膜 蛋白（或膜蛋白群）可W是将脂质与粒子结合的唯一分子。
[0047] 脂质双层内部的膜蛋白（无论它固定到或未固定到粒子表面上）或黏附于所述 脂质双层的蛋白质可W选自整联蛋白、离子通道、转运蛋白、膜受体、外周蛋白、膜结合蛋 白、氧化还原蛋白或其组合，尤其膜蛋白复合物、G-蛋白偶联蛋白，尤其G-蛋白受体。如 所述，本发明的接头小分子特别有利于在粒子表面和脂质层之间建立含水空间，该特别地 可用于对离子通道环境建模和分析离子通道活性。本发明的粒子可W用于例如通过高通 量筛选法检验、借助巧测定、尤其FRET测定检验离子通道（Jesiis等人，DDT第4卷，第9 期，1999:431)。
[0048] 膜蛋白可W是分离的蛋白质或是蛋白质复合物中的蛋白质。膜蛋白复合物包括而 不限于细胞色素C代谢中的任何蛋白质复合物，例如辅酶Q与细胞色素C还原酶的复合物， 或细胞色素C氧化酶复合物或光合反应中屯、复合体，例如光系统I、光系统II)或细胞色素 b复合体。特别优选的是阳离子通道如H\K\Na+或化"离子通道（Naumann等人，Journal ofElectroanalyticalQiemistry550-551 (2003):241-252)、阴离子通道如Cr通道、或 光敏感通道（M.化ck等人，阳BSLetters586(2012) 1344-1348)、或g-偶联蛋白例如视 紫红质化irchberg等人，PNAS提前版，doi/10. 1073/pnas. 1015461108)或己酷胆碱受 体（Schmi化等人，Biosensors&Bioelectronics13(1998)585-591)。其他膜蛋白包括受 体，尤其细菌表面受体或病毒表面受体炬abcock等人，JBC276 (42): 38433-38440 (2001); Grundner等人，JournalofVirology76 (7): 3511-3521 (2002))。
[0049] 本发明还设及一种制造根据本发明的具有脂质双层包膜的粒子的方法，所述方法 包括步骤；提供纳米化或微米化粒子，将膜蛋白固定至粒子表面上，添加适合形成脂质双 层的两性分子，因此提供具有所述脂质双层包膜的粒子。膜蛋白如上文所述的接头结合作 用固定化。在膜蛋白与接头结合的步骤期间，蛋白质可W通过去垢剂（在不存在脂质膜的 情况下）稳定化，在下一个步骤中，随后沉积两性分子（本文中也称作脂质）W形成脂质 双层。可W在通过去垢剂稳定化的溶液中提供脂质。通过透析去垢剂分子，脂质膜逐渐地 形成，如本领域已知（例如Rrie化ich等人，J.Phys.Qiem. 2008, 112, 3193-3201;Naumann 等人，SoftMatter, 2011, 7, 9535;Ataka等人，J.AM.CHEM.SOC. 2004, 126, 16199-16206 ; Giess等人，Bio地ysicalJournal87, 2004:3213-3220;所述文献均通过引用方式并入本 文）。