【摘要】：納米材料的細(xì)胞攝取是納米藥物運(yùn)輸與釋放的重要環(huán)節(jié),研究納米顆粒與細(xì)胞膜及其內(nèi)外環(huán)境的相互作用越來越重要。金納米顆粒由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)及良好的生物相容性,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于靶向藥物運(yùn)輸、癌癥治療以及生物檢測等領(lǐng)域。然而,人們對金納米顆粒作為載體在微觀下的運(yùn)動機(jī)理還沒有系統(tǒng)的認(rèn)識,因此,本論文采用粗粒度分子動力學(xué)方法對表面帶有配體的金納米顆粒的細(xì)胞攝取過程進(jìn)行了模擬研究。首先建立了以烷烴為配體的金納米顆粒的粗粒度模型,配體末端被帶正電的粗粒度粒子所取代來模擬功能團(tuán)的作用。采用了最近被報(bào)道的含有63種類型脂質(zhì)分子的更為真實(shí)復(fù)雜的細(xì)胞膜模型來研究兩者的相互作用。模擬結(jié)果表明表面帶正電的金納米顆�？梢灾苯哟┻^細(xì)胞膜,并在穿膜之后貼附在內(nèi)層膜表面,這與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分吻合。同時(shí)基于簡化模型研究了金納米顆粒與細(xì)胞膜之間的相互作用,發(fā)現(xiàn)表面帶正電的金納米顆粒只有在一定強(qiáng)度的電場作用下才能穿膜。然后進(jìn)一步考察了不同表面帶電密度的金納米顆粒與細(xì)胞膜之間的相互作用,發(fā)現(xiàn)表面帶80%左右正電荷的金納米顆粒具有相對高的穿膜速率和較低的細(xì)胞毒性,在納米級別的藥物運(yùn)輸方面具有很好的應(yīng)用前景。構(gòu)建了不同長徑比的圓柱形金納米顆粒模型來研究納米顆粒形狀尺寸以及初始位置對其與細(xì)胞膜相互作用的影響,發(fā)現(xiàn)長徑比越大,金納米顆粒被包裹程度越高,而金納米顆粒的初始位置對穿膜過程基本沒有影響。最后,由于先前研究表明細(xì)胞質(zhì)中含量豐富的谷胱甘肽可以替換掉金納米顆粒表面帶正電荷的配體�？紤]了谷胱甘肽的作用之后,本文在上述穿膜的基礎(chǔ)上進(jìn)行了連續(xù)的模擬。發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽對金納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)由穿膜到釋放的過程中起到了重要的作用。模擬結(jié)果揭示了金納米顆粒在細(xì)胞攝取過程中直接穿過細(xì)胞膜并釋放到細(xì)胞內(nèi)部的運(yùn)動機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;R318

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2589918