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磷脂囊泡是由两亲性的磷脂分子在水相中自组装形成的球状结构,其结构与膜组分和细胞相接近,因此可被用作简单的细胞模型。磷脂囊泡可用于模拟细胞内的酶催化反应、蛋白质表达等代谢过程。磷脂囊泡融合可实现物质的跨膜运输,进而模拟细胞间的信息交流。本论文基于巨型磷脂囊泡（GUVs）和大磷脂囊泡（LUVs）的融合,在磷脂囊泡内部实现了酶催化反应和蛋白质表达。本论文通过乳液法制备掺杂10 mass%正电荷磷脂的GUVs,其膜表面Zeta电位为25.43±0.87 m V;采用推泡法制备分别掺杂5 mass%、10 mass%、15mass%、20 mass%负电荷磷脂的LUVs,其膜表面Zeta电位分别为-5.46±1.24m V、-7.11±0.20 m V、-9.95±0.94 m V、-19.10±1.31 m V。两种囊泡溶液按体积比为1:1混合,通过静电相互作用二者可实现融合。结果表明,GUV内部荧光强度随着LUVs中负电荷磷脂的增加而增强,融合平衡时间随着LUVs中负电荷磷脂的增加而缩短。但LUV中负电荷磷脂的掺杂量太多会导致融合过程中GUVs不稳定,容易发生破裂。综合考虑,本论文采用掺杂10 mass%正电荷磷脂的GUVs和掺杂10 mass%负电荷磷脂的LUVs进行后续研究。在GUVs和LUVs融合基础上研究了两种酶催化反应。利用乳液法将葡萄糖氧化酶（GOx）、辣根过氧化物酶（HRP）和Amplex Red包封在正电荷GUVs内;利用推泡法将葡萄糖包封在负电荷LUVs内。两种囊泡融合后,葡萄糖经GOx催化生成H2O2,H2O2在HRP催化下将Amplex Red氧化生成试卤灵。另一个酶反应体系是利用乳液法将烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）包封在正电荷GUVs内;利用推泡法将6-磷酸葡萄糖（G6P）包封在负电荷LUVs内。两种磷脂囊泡融合后,实现了G6PDH催化G6P使NAD+生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的反应。进一步利用囊泡融合作用,实现了GUV内部大肠杆菌绿色荧光蛋白（GFP）的表达。利用乳液法制备出内部载有大肠杆菌的正电荷GUVs;采用推泡法制备内部包有异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）分子的LUVs。在GUVs和LUVs融合后,IPTG分子进入载有大肠杆菌的GUVs内部,进而诱导大肠杆菌表达出GFP。