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生命现象归根结底是生命体中各种生物反应的结果，它的基础是生物分子之间的相互作用。在生物体内，许多分子是以高度有序的方式组合的，只有分子的聚合体才能具有一定的器件功能。生物分子的功能是由分子结构所决定，由分子的聚集态来实现的。因此对生物分子相互作用的研究，进而对分子聚合体的研究才能全面地理解生物分子的功能及生命现象的本质。本论文主要在构建生物分子组装膜的基础上，研究了几种生物分子之间的相互作用。主要工作内容如下：
1.利用绿脓杆菌外毒素A的多功能微区结构，设计和表达了一个基因融合蛋白rPEA，并通过表面等离子体共振和电化学方法对这个蛋白作为转基因载体的基本性质进行了研究。研究表明，rPEA与质粒DNA以高亲和力结合，并且可以与磷脂膜相互作用，增加磷脂膜的渗透性，具有成为转基因载体的潜在应用价值。采用的分析方法快速、有效，尤其适用于在进行大量的细胞转染实验前对一系列底物进行筛选的实验中。
2.在SPR的金片和金电极上分别构建了负电荷磷脂的杂化双层磷脂膜，通过SPR、循环伏安和电化学阻抗技术研究了α-辅肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用。研究表明，α-辅肌动蛋白可以直接结合在负电荷的磷脂膜上，其结合量与α-辅肌动蛋白的浓度成正比，其作用机制涉及静电相互作用。α-辅肌动蛋白还可以部分地插入磷脂膜中或导致磷脂膜上出现缺陷或损伤，从而增加磷脂膜的渗透性。
3.在SPR的金片和金电极上分别构建了负电荷磷脂的杂化双层磷脂膜，通过SPR和电化学阻抗技术研究了F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用。结果表明，F-肌动蛋白可以直接与负电荷的磷脂膜相互作用，而不需要任何中间联系蛋白。钙离子可以有效的促进它们的相互作用，表明钙离子在其中发挥了重要作用。高浓度的KC1显著抑制它们的相互作用，表明这种相互作用主要受静电作用影响。结果进一步证明在F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜相互作用时，除了可以通过其他蛋白发生间接相互作用外，还可以与磷脂膜发生直接的相互作用。
4.在金基底上构建了以末端氨基化的PAMAM树枝状化合物为组装元件的多层有机超薄膜，并将其用于DNA的杂交分析中。SPR，XPS及电化学阻抗的结果表明探针DNA分子成功地固定在树枝状化合物修饰的金基底上。与半胱胺自组装膜修饰的传感器表面相比，此树枝状化合物修饰的传感器表面对DNA分子的固定量显著提高了。DNA的杂交通过阻抗技术进行分析，结果表明此树枝状化合物修饰的传感器具有高的灵敏度和选择性，并且在重复的再生和杂交循环中展示了高的稳定性。