古細菌是一類(lèi)不含細胞核和膜包圍細胞器的單細胞生物，多生存于高溫、高鹽、高壓或pH值等環(huán)境中。古細菌對環(huán)境的適應機制一直是微生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一?？茖W(xué)家曾經(jīng)發(fā)現，在組成嗜酸古細菌細胞膜的脂質(zhì)分子中，糖脂的比例遠遠高于其他種類(lèi)生物的細胞膜，但由于缺乏合適的工具和手段，糖脂在質(zhì)子防御中的作用并未得到足夠充分的研究。

蘇州納米所馬宏偉課題組創(chuàng )造性地引入仿生學(xué)手段，將內部富含羥基的表面高分子膜——聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯作為仿生高分子層，模擬嗜酸古細菌表面糖脂所形成的富含羥基的糖被，從而定量研究羥基基團在嗜酸古細菌酸耐受機制中的作用。研究人員通過(guò)使用納克級靈敏度的實(shí)時(shí)監測設備——石英晶體微天平，證實(shí)了該仿生高分子層具有顯著(zhù)的質(zhì)子屏蔽作用，可在pH值為1.0的酸性液體環(huán)境中長(cháng)期維持pH值≥5.0的局部微環(huán)境。通過(guò)共聚和嵌段聚合，研究人員成功對質(zhì)子屏蔽能力進(jìn)行了系統的研究和細致的調制，并初步驗證了其在三維空間中的作用效果。

研究人員發(fā)現，當相同濃度的單體分子溶解于溶液中時(shí)，游離的羥基并不表現出質(zhì)子屏蔽特性，說(shuō)明該性能依賴(lài)于高分子主鏈對羥基的固定和富集。在自然界中，嗜酸古細菌則巧妙地利用了組成細胞膜的脂質(zhì)分子骨架來(lái)“兼任”這一角色。脂質(zhì)骨架致密排列，可行使固定和富集羥基的功能。