磷脂双层膜在纳米生物技术领域展现出广阔的应用前景.传感器基座、药物载体等固体表面的磷脂膜自组织行为逐渐成为材料、物理与生物交叉学科的重要问题.本论文基于大囊泡、支撑膜体系，以石英电子微天平、荧光显微镜、液相原子力显微镜为主要实验表征手段，研究了重要的二氧化硅表面的磷脂膜融合、半融合、颗粒吸附自组织行为机理及其调控方法.　　在理想情况下，磷脂囊泡在亲水表面可自发融合形成支撑膜.在第二章中，我们研究了渗透压对此成膜过程的影响.为了充分理解之前关于该问题的矛盾报道，我们采用了盐、糖两类渗透压质和内、外两种渗透压施加方法.新方法实现了渗透压效应和特异性溶质浓度效应的分离.我们发现，高、低渗透压均不会显著改变支撑膜形成速率.进一步的原子力实验表明，渗透压不影响吸附囊泡的高宽比或形变量.能量分析说明，与渗透压相关的化学势能主要以跨磷脂膜定向水扩散的形式释放.因此相对于表面粘滞力，渗透压对吸附囊泡的形变与融合影响较小.我们的研究深化了渗透压在膜融合过程中作功方式的理解，并为在仿生器件构筑中合理地使用渗透压提供指导.　　现有研究认为，磷脂囊泡在亲水表面融合仅产生支撑膜结构.在第三章中，我们研究了温度、钙离子引起的融合产物的改变.我们发现，在所有温度条件下，钙离子都加速或增强囊泡向支撑膜转变;但在低于磷脂主转变温度时，钙离子同时诱导囊泡在底面融合形成大尺寸囊泡.由温度控制的、钙离子绑定产生的桥联效应在其中发挥了关键作用.一方面，钙离子在囊泡和底面间桥联产生吸引力，促进囊泡破裂;另一方面，当温度低于主转变温度时，钙离子在囊泡和囊泡间桥联显著增强，促进囊泡以聚集体形式沉积、融合，凝胶状态抑制融合的囊泡完全破裂成膜.我们的研究丰富了囊泡在底面自组织行为的认识，加深了二价阳离子桥联效应的理解;钙离子在低温条件下控制表面支撑膜囊泡比率的性质可用于制备生物传感器.　　囊泡与异电支撑膜间半融合引起的磷脂跨膜交换是维系膜组分的重要方式.在第四章中，通过囊泡-支撑膜与囊泡-囊泡实验，我们研究了调控该过程的方法.我们发现，跨膜磷脂交换总量主要由磷脂膜带异电量决定.囊泡在支撑膜表面吸附与解吸附同时进行.交换速率随着囊泡尺寸缩小、膜带电量、液晶相磷脂组分增加而提高.交换过程中最大总接触面积随着囊泡尺寸、膜带电量、液晶相磷脂组分减小而增加.前者可从囊泡吸附速率、带电量和磷脂侧向扩散速率三方面理解，后者由囊泡吸附与磷脂跨膜交换之间的竞争决定.我们的研究有助于理解生命活动中的生物膜交换行为，并为常用的带电脂质体载药体系的设计提供帮助和指导.　　颗粒在磷脂膜表面的吸附量与磷脂膜自组织行为直接相关.在第五章中，我们首次研究了重力对纳米颗粒及其聚集体在膜表面吸附行为的影响.采用正置和倒置的实验平台，我们发现颗粒在不同溶液高度的生物膜表面的吸附量存在差异.吸附差异性由颗粒浓度的高度梯度分布造成.进一步研究表明，对于处于相同重力驱动力下的纳米颗粒与纳米颗粒聚集体，后者表现出更优的吸附量均一性.理论分析说明，纳米颗粒聚集体较相同质量纳米颗粒具有更大的流体力学半径，造成实际吸附时处于较低的浓度梯度分布状态和最终较小的吸附差异量.此外，我们推导了颗粒浓度与吸附量的半定量关系，并计算了不同尺寸、聚集状态颗粒的吸附常数.我们的研究阐明了重力在纳米颗粒实际应用中效应，获得的结论可用于研制新颖的基于重力的响应型药物载体.　　最后，我们对论文进行了总结，并对今后工作进行了展望.