凝集体液滴（Coacervate microdroplets）作为一种人造细胞模型,是生物分子基于液液相分离作用（LLPS）形成的致密性液滴,具有分子选择性富集、液体流动性和可控响应组装等性能。凝集体液滴作为一种细胞模型,广泛应用于生物载体和微反应器的构建。一氧化氮（NO）是生命体内一种信号分子,具有重要的生理调节功能,与凝血、血管舒张、抗菌以及肿瘤等密切相关。NO的半衰期极短,难以实现可控释放,并且其生理活性依赖于浓度水平。因此如何实现NO的可控产生与释放是NO生物医学应用面临的重要挑战。本文针对NO的可控产生和释放的问题,将产生NO的级联酶反应固定在凝集体液滴中,发展基于凝集体液滴人造细胞的NO产生体系,开展以下两个方面的研究工作:一、基于凝集体囊泡的不同级联酶空间分布带正负电荷的聚电解质通过液液相分离形成分子密集的凝集体液滴,表面包被磷脂膜,制备了凝集体囊泡。以其作为人造细胞,在凝集体囊泡的内部和磷脂膜上分别固定不同的生物酶（葡萄糖氧化酶GOx、辣根过氧化物酶HRP和过氧化氢酶CAT）得到了四种不同级联酶空间分布的凝集体囊泡:GOx/HRP@CAT、GOx/CAT@HRP、HRP/CAT@GOx和GOx/HRP。葡萄糖被GOx氧化生成葡萄糖酸和H2O2,H2O2和羟基脲在HRP催化下生成NO,同时中间体H2O2被CAT催化分解成H2O和O2。以凝集体囊泡为微反应器,在底物均为葡萄糖和羟基脲的条件下,级联酶在凝集体囊泡上的不同空间分布,导致了输出产物的显著差异。GOx/HRP@CAT仅产生NO;GOx/CAT@HRP不产生NO和H2O2;HRP/CAT@GOx仅产生H2O2;GOx/HRP同时产生H2O2和NO。本工作通过不同的级联酶空间布局,实现了调控不同产物的产生。二、凝集体囊泡中一氧化氮的产生及其抗凝血研究考察四种不同空间分布的级联酶凝集体囊泡,GOx/HRP@CAT凝集体囊泡将GOx和HRP封装在凝集体内部,将CAT固定在磷脂膜上,该凝集体囊泡人造细胞仅释放NO,且在2 h内可产生约5μM的NO,而对细胞不利的中间产物H2O2被磷脂膜上的CAT过滤分解。该体系被用于抗凝血研究,NO可以抑制血小板的激活、粘附和聚集以及凝血过程关键组分凝血酶的生成和激活。因此构建的GOx/HRP@CAT级联酶凝集体囊泡避免了中间H2O2的溢出,可控产生和释放NO,为NO的进一步生物医学应用提供了有效保障。