生物膜是指在细胞内部和外部形成的一层薄膜结构，它们不仅起到物理隔离作用，还参与了多种重要的生理过程。这些结构可以分为两大类：内质网、端oplasmic reticulum 和高尔基体等组成内膜系统；以及真皮层、细胞壁及植物根系周围的黏附层等构成外膜系统。它们都是由特殊类型的脂质分子和蛋白质组成，共同构成了复杂而独特的生物膜。

膜与生命活动

生物膜作为细胞之间物质交换的主要通道，不仅能够控制进入或离开细胞物质，还能调节电化学环境，从而影响神经信号传递、肌肉收缩等基本生命活动。例如，在神经元中，神经胶质鞘通过其表面富含胆固醇和磷脂肪酸的人造性双层结构来提高导电性，有助于信号快速传播。

膜上的蛋白质

蛋白质是生物膜上最重要的一部分，它们可以固定在脂質双層中，也可以自由浮动或者被吸附到双層表面上。在不同的状态下，这些蛋白質具有不同的功能，比如转运蛋白帮助合适的小分子通过細胞內部運輸系統；受体蛋白识别并响应特定的信号分子；酶蛋白催化各种化学反应。此外，某些病毒利用宿主細胞中的糖原带（glycosphingolipid-enriched microdomains）进行感染，以便更好地结合宿主細胞並進行入侵。

膜組件與細胞訊息傳遞

生物膜中的組成元素間會有相互作用，這種相互作用影響著細胞之間信息傳遞過程。例如，一些受體通過激活腺苷三磷酸（ATP）受體激活GTPase調節因子（G protein），進一步啟動一系列信號轉導途徑來調控細胞功能。在許多情況下，這些途徑涉及到與其他membrane proteins 的相互作用，如二次信使系統中參與調節酵素活性的cyclic nucleotides也需要跨越membrane才能達到其靶點。

细胞凋亡与凋亡相关membrane components

凋亡是一个细胞死亡过程，在这个过程中，许多membrane components会发生变化。一旦一个组织接受来自免疫系统的一个“消除”信号，就可能引发该组织单个或大量细胞凋亡。这包括改变了lipid raft 的动态分布，以及增加了血管endothelial cells 表面的adhesion molecules 来促进炎症介导淋巴ocyte 逃逸。

宿主-微生物接触点: 槽状透明囊泡(TEVs)

在细菌感染期间，与细菌接触点处形成了一种新的membrane structure称为槽状透明囊泡(TEVs)。这是一种自我包装机制，将针对抗细菌抗原的一类免疫复合体从宿主精液中捕获并将其封装在Tevs 中，然后释放至局部区域以增强防御反应。这一发现为我们理解如何设计新型疫苗提供了新的见解，并且揭示了一种新的immunochemical标记方法用于研究cell surface antigens 和pathogens.

仿生材料与bio-membrane inspired technology

人们借鉴自然界中的biological membranes 制作出仿生材料，如纳米级别模拟人类红血球表面的涂层，可以用来制造更安全有效的人工心脏瓣片。此外，研究者还开发出了基于biological membrane properties 的纳米技术，用於制作具有选择性通透性的药物载体，使得药物只能穿过特定类型的cellular membrane，从而减少副作用并提高疗效。