带电金纳米粒子跨膜输运的作用机理研究

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随着纳米颗粒研究的迅速发展,纳米颗粒被广泛应用于光、电、磁等领域。金纳米粒子结合了自身的许多特性,为生物医学领域纳米颗粒进入细胞的研究提供了良好的载体。本文利用分子动力学从微观分子水平上模拟研究了具有疏水性金纳米粒子的不同配体密度、不同浓度的带电金纳米粒子对由DPPC、POPG、CHOL和SP-B多肽组成的单层磷脂膜的影响,具体工作如下:(1)构建了磷脂膜模型,同时构建了金纳米粒子模型,并用带电配体对金纳米粒子表面进行修饰改性。模拟了带电配体金纳米粒子嵌入磷脂膜的过程,并对比了不同电性、不同带电配体密度的金纳米粒子嵌入磷脂膜的能力。(2)通过改变带电配体密度,模拟研究了带电金纳米粒子与磷脂膜的相互作用以及嵌入磷脂膜的过程,分析了不同配体密度的带电金纳米粒子对磷脂膜有序参数及平均有序参数、磷脂分子的径向分布函数、离子的径向分布函数以及膜组分密度、脂质分子库仑力作用等参数的影响,发现正电配体修饰的金纳米粒子在与磷脂膜相互作用时,对磷脂膜脂质分子的各个参数的影响很小,且增加配体密度能有效改善不同电性的金纳米粒子对磷脂膜的破坏。(3)通过对带电金纳米粒子的浓度改变,模拟研究了改变浓度的带电金纳米粒子与单层磷脂膜的相互作用以及嵌入磷脂膜的过程,分析了不同数量的带电金纳米粒子对磷脂膜中脂质分子有序参数、磷脂膜中脂质分子的径向分布函数以及离子的径向分布函数等参数的影响。研究发现,带正电纳米粒子浓度的增加可以减小对脂质分子有序参数的干扰,同时,可以增加带正电金纳米粒子浓度、增加带正电配体密度来降低带电纳米粒子对离子的吸引,进而改善离子对磷脂单层膜的破坏。
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