本研究以不同类型的支撑双层类脂膜为主体,考察了两种不同类型的离子载体与双层类脂膜通过超分子自组装所形成的离子通道特性,并将其应用于相关离子传感器的开发,主要内容如下: 1.评述了双层类脂膜及相关的生物传感器在食品卫生、毒素检测、农药和重金属离子等环境样品监测中的应用。另一方面,对双层类脂膜基因传感器的基本响应原理、研究现状等作了简要评述。并对该传感器在生物医学,环境科学、分子生物学等领域的应用前景作了展望。 2.以金属支撑的双层类脂膜（s-BLM）为基本接受器元件,通过镶嵌磷酸盐离子载体开发了二价磷酸盐离子传感器。以膜电位为响应信号,考察了其作为该磷酸盐传感器的各项物化性能指标,展现出较好的应用前景。 3.开发了新型支撑双层类脂膜patch pipette-BLM,其构成是直接将双层类脂膜形成在膜片钳微玻璃毛细管的尖端上,具有优异的稳定型和通透性。为膜上离子通道性质的研究提供了极为有利的条件,为在模拟生物膜上进行各种离子通道的研究奠定了基础。进一步结合膜片钳体系,研究了磷酸盐离子载体在该支撑双层类脂膜上所形成的离子通道特性,探讨了响应机理。 4.在膜片钳系统中,研究了一类典型的蛋白质离子通道—短杆菌肽在patch pipette-BLM上所构成的铵离子通道的动力学形成过程、特性及响应机理。开发了可对溶液中铵离子产生可逆响应的模拟生物膜NH₄⁺传感器。