1、超高分辨荧光显微镜

超高分辨荧光显微镜是近年来兴起的新技术，它可以超越远场光学显微镜的分辨率极限，即阿贝极限（200 nm左右）的限制，直接检测到几十纳米的精细结构。与能达到相同或更高分辨率的X光显微镜，各类电子显微镜及原子力显微镜相比，超高分辨荧光成像的优势是在常温常压和基本不损伤生物样本活性的条件下，获得纳米尺度的图像信息。

我们课题组在超高分辨结构图像采集和数据分析方面发展了实时单分子定位的程序包AutoBayes，并将其应用于高背景的细胞成像数据分析（Sci. Rep., 2015, 5, 11073.），蛋白质在生物矿物中的分布（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 908-911），外源脂质体或组装体在细胞骨架上的分布和运动轨迹的实时检测（Sci. Rep., 2015, 5, 16559）。

Gelatin在方解石中分布的超高分辨荧光成像

管状膜结构的超高分辨荧光成像

2、马达蛋白体外重组

2.1 旋转马达(CF_oF₁-ATPase) ——仿生合成ATP

ATP 合酶是生物体内能量代谢的关键酶，也是自然界中最小的生物分子马达，具有从生物能量的产生到纳米器件的构筑等一系列潜在的应用价值，成为当前世界许多领域的研究热点。基于这一背景，我们致力于将ATP 合酶重构在具有特定尺寸、组成、性质以及功能的微胶囊/微球外层，研究ATP合酶的体外重组、功能化以及在仿生合成ATP中的应用前景。（Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 6996-7000 (frontispiece); Adv. Mater., 2008, 20, 2933-2937; Adv. Mater., 2008, 20, 601-605; J. Phys. Chem. B., 2009, 113, 395-399;Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 2292-2303; ACS Nano, 2016, 10, 556−561）

CF_oF₁-ATPase重组在脂质体修饰的微胶囊上

葡萄糖响应的ATP合成

光响应的ATP合成

2.2 线性马达(Kinesin) ——货物输运

基于仿生体系分子组装思路，将线性生物分子马达-驱动蛋白（kinesin）和智能化微胶囊/微球共组装，设计和构建了一类新的活性纳米尺度仿生体系，初步探讨了其在生物物理和纳米器件研究领域的潜在应用价值。（Biochem. Bioph. Res. Co., 2009, 379, 175-178; Biomaterials, 2010, 31,1287-1292; Nano Lett., 2014, 14, 6160-6164; Nanoscale, 2015,7, 82-85; Chem. Commun., 2015, 51, 13044-13046.）

线性马达蛋白-微管体系用于输运聚合物微胶囊

自供能量的线性马达蛋白-微管体系

微管（microtubule）在线性马达蛋白修饰的层层组装纳米管中定向运动