活性分子對脂質(zhì)膜穿透性影響的分子動力學(xué)仿真.pdf

1、在生物醫(yī)學(xué)中，通過設(shè)計功能性的納米粒子和優(yōu)化納米粒子形狀、尺寸和材料特性來提高納米藥物的細(xì)胞選擇性和綁定效率一直是一個巨大的挑戰(zhàn)。納米藥物在目標(biāo)生物體中的作用過程分為吸附、穿透生物膜和釋放藥物三個過程。在穿透生物膜的過程中，往往會有一些納米藥物表面的配體（ligand）由于吸附能量問題而停留在生物膜中，這些配體不會隨著納米藥物穿透生物膜，而是成為活性分子(Surfactant),停留在生物膜中，從而會影響到脂質(zhì)生物膜的穿透性，繼而影響到

2、納米藥物的吸附及穿透過程。隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，對很多科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的影響。納米藥物的出現(xiàn)給生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了更多的啟示和選擇，先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到新藥物的開發(fā)和藥物的優(yōu)化研究中。
　　本文基于分子動力學(xué)原理，應(yīng)用LAMMPS和Material Studio分子模擬軟件，研究了活性劑（Surfactant）對脂質(zhì)生物膜穿透性的影響。在建模階段，應(yīng)用了耗散粒子分子動力學(xué)及粗?；＜夹g(shù)，通過粗?；奶幚矸绞?，提高了

3、計算的效率和計算時長。本文目標(biāo)模擬體系由脂質(zhì)生物膜、流體部分和活性分子組成，其中脂質(zhì)生物膜由粗粒化的鏈狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，整個脂質(zhì)生物膜置于模擬體系的中部，生物膜的上下都充滿了粗粒化的水分子，流體部分主要由粗粒化的水分子組成；每次模擬中，脂質(zhì)生物膜內(nèi)部將含有不同比例的活性分子，活性分子和脂質(zhì)生物膜應(yīng)用簡諧勢能描述鏈內(nèi)相鄰原子間的作用力。整個體系應(yīng)用耗散力分子模擬力場（Dissipative Particle Dynamics）勢能進(jìn)行描述。

4、r>　　本文采用粗粒化的分子動力學(xué)模擬技術(shù)，分析研究了不同含量的活性分子（Surfactant）對脂質(zhì)生物膜通透性的影響。通過建立含有水、脂質(zhì)生物膜和活性分子的粗?；Ｐ?，最優(yōu)化粗粒化模型的結(jié)構(gòu)，得出體系的穩(wěn)定能量狀態(tài)；同時，在模擬過程中觀察活性劑對脂質(zhì)生物膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并計算水分子在每次模擬過程中的聚合分布(concentration profile)和均方位移（MSD）等。通過分析后發(fā)現(xiàn)，活性劑的含量增加時，較多的活性分子使原