膜融合是一個關鍵的生物物理過程，對生命本身的功能至關重要。它被定義為兩個脂質雙層相互接近然后合并形成單個連續結構的事件。在生物中，細胞是由脂質雙層組成的外層組成的。然后在受精、胚胎發生甚至各種細菌和病毒感染等事件中發生融合。因此，這是一項非常重要的學習活動。從進化的角度來看，聚變是一種極其可控的現象。隨機融合會對人體的正常功能造成嚴重問題。生物膜的融合是由蛋白質介導的。不管系統的復雜程度如何，融合本質上是由于各種界面力的相互作用而發生的，

脂質雙層是由疏水尾部和親水頭部基團組成的脂質分子結構。因此，這些結構經歷了該政權所涉及的所有特征雙層間力。

兩個水合雙層在靠近時會產生強烈的排斥力。這些力已使用表面力儀(SFA)測量，該儀器用于測量表面之間的力。這種排斥首先由朗繆爾提出，并被認為是由于水分子水合雙層而產生的。因此，水合排斥可以定義為去除雙層系統中親水分子（如脂質頭基）周圍的水分子所需的功。由于水分子對親水性頭基具有親和力，它們試圖將自己排列在脂質分子的頭基周圍，因此很難分離這種有利的組合。其中CR(>0)是給定系統的親水分子的水合相互作用能的量度，λR是水合排斥的特征長度尺度，z是分離距離。換句話說，正是在達到這個長度的距離上，分子/表面才會完全經歷這種排斥。

疏水力是水性介質中任何兩個疏水基團之間的吸引力熵力，例如水溶液中兩個長烴鏈之間的力。這些力的大小取決于相互作用基團的疏水性以及它們之間的距離（發現它們隨著距離的增加大致呈指數下降）。這些力的物理起源是一個有爭議的問題，但已發現它們是遠程的，并且是在生物表面和分子之間運行的所有物理相互作用力中xxx的。由于它們的長程特性，它們負責疏水性顆粒在水中的快速凝結，并在各種生物現象中發揮重要作用，包括蛋白質等大分子的折疊和穩定以及細胞膜的融合。其中CA(<0)是給定系統的疏水相互作用能的量度，λA是疏水吸引力的特征長度尺度，z是分離距離。

這些力是由于雙層分子之間的偶極-偶極相互作用（誘導/xxx）而產生的。隨著分子靠近，這種吸引力是由于這些偶極子的排序而產生的。就像磁鐵在接近時相互對齊和吸引一樣。這也意味著任何表面都會經歷范德華引力。其中H是Hamaker常數，D和z分別是雙層厚度和分離距離。

為了發生融合，它必須克服由于親水性脂質頭基之間強烈的水合排斥力而產生的巨大排斥力。然而，很難準確地確定粘附、融合和雙層間力之間的聯系。促進細胞粘附的力與促進膜融合的力不同。研究表明，通過對相互作用的雙層施加壓力，可以在不破壞雙層間相互作用的情況下實現融合。也有人提出膜融合是通過一系列結構重排發生的，這些結構重排有助于克服阻止融合的屏障。因此，雙層間融合發生通過

• 膜的局部方法
• 結構重排導致水合排斥力被克服
• 完全合并形成一個單一的實體

當兩個脂質雙層相互接近時，它們會經歷較弱的范德華吸引力和由于水合排斥而產生的更強的排斥力。這些力通常優于膜之間的疏水吸引力。使用表面力裝置(SFA)對膜雙層進行的研究表明，當兩個雙層彼此之間仍處于有限距離時，膜融合可以瞬間發生，而無需克服短程排斥力屏障。這歸因于發生的分子重排導致膜繞過這些力。在融合過程中，細胞膜上一小塊脂質的疏水尾部暴露在它們周圍的水相中。這導致暴露基團之間非常強的疏水吸引力（其主導排斥力）導致膜融合。有吸引力的范德華力在膜融合中的作用可以忽略不計。因此，融合是暴露于通常無法進入的水環境中的內部烴鏈基團之間的疏水吸引力的結果。觀察到融合開始于膜應力最弱或xxx的膜上的點。

雙層間力在介導膜融合中起關鍵作用，具有極其重要的生物醫學應用。

• 膜融合最重要的應用是產生雜交瘤，雜交瘤是由抗體分泌和永生化B細胞融合產生的細胞。雜交瘤在工業中用于生產單克隆抗體。
• 膜融合在癌癥免疫治療中也有重要作用。目前，癌癥免疫治療中的一種方法涉及對在其膜上表達特定腫瘤抗原的樹突細胞進行疫苗接種。相反，可以使用從樹突細胞與腫瘤細胞融合獲得的雜交細胞。這些雜交體將有助于在其膜上表達一系列腫瘤相關抗原。
• 更好地了解膜融合也可以改善基因治療。