細(xì)胞膜誘導(dǎo)納米粒子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)研究
本文關(guān)鍵詞:細(xì)胞膜誘導(dǎo)納米粒子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:細(xì)胞膜是眾多生物反應(yīng)和活動(dòng)發(fā)生的場(chǎng)所,而蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜的相互作用所導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜變化是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。因此,如何調(diào)控納米粒子或蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜表面的運(yùn)動(dòng)是理解相關(guān)生物現(xiàn)象的關(guān)鍵,同時(shí)這也是當(dāng)前細(xì)胞生物研究所面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。另一方面,由于納米技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)怎樣利用納米粒子作為藥物和基因運(yùn)輸?shù)妮d體來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物的傳遞,或?qū)⒓{米粒子作為細(xì)胞成像材料和診斷試劑,這成為生物納米技術(shù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。近年來(lái),越來(lái)越多的證據(jù)表明實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于對(duì)細(xì)胞膜上納米粒子運(yùn)動(dòng)的控制。甚至,這一運(yùn)動(dòng)行為可為理解復(fù)雜蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)提供一個(gè)簡(jiǎn)單的模型。因此,深入理解納米粒子在細(xì)胞表面的微小運(yùn)動(dòng)成為現(xiàn)代生物技術(shù)研究的重要課題之一。在本論文中,我們利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米粒子在細(xì)胞膜表面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的有效控制。我們通過(guò)利用配體對(duì)納米粒子的表面不同區(qū)域進(jìn)行不對(duì)稱修飾,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在保持配體主要化學(xué)性質(zhì)和表面嫁接密度相同的條件下,僅僅改變不同粒子表面區(qū)域配體鏈的長(zhǎng)度或是剛性,會(huì)使得納米粒子在任意初始構(gòu)型情況下,都會(huì)最終傾向于用修飾有較短或較硬的配體的一側(cè)來(lái)與細(xì)胞膜接觸。而且,為了實(shí)現(xiàn)這一相互作用構(gòu)型,納米粒子會(huì)自發(fā)的旋轉(zhuǎn)其本身來(lái)予以實(shí)現(xiàn)。此外,我們還對(duì)粒子的這一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明納米粒子在細(xì)胞膜上的自發(fā)旋轉(zhuǎn)與粒子表面配體的構(gòu)象變化和膜的形變密切相關(guān),其發(fā)生的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于配體鏈構(gòu)象熵的改變。這些研究成果對(duì)于調(diào)控納米粒子在細(xì)胞膜表面的細(xì)微運(yùn)動(dòng)提供了一個(gè)簡(jiǎn)單卻非常有效的方法,也為今后開(kāi)發(fā)精確靶向于細(xì)胞膜的超分辨率新顯像劑和藥物載體提供了一個(gè)新的思路。
【關(guān)鍵詞】:納米粒子 細(xì)胞膜 表面修飾 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 計(jì)算機(jī)模擬
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:Q241;TB383.1
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-24
- 1.1 細(xì)胞膜9-15
- 1.1.1 細(xì)胞膜的組成10-12
- 1.1.2 細(xì)胞膜認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展12-14
- 1.1.3 細(xì)胞膜特性14-15
- 1.2 納米粒子與細(xì)胞膜的相互作用15-22
- 1.2.1 蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)16-17
- 1.2.2 納米粒子的應(yīng)用17-21
- 1.2.3 納米粒子的旋轉(zhuǎn)21-22
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容22-24
- 第二章 理論方法24-30
- 2.1 計(jì)算機(jī)模擬24-25
- 2.2 耗散粒子動(dòng)力學(xué)發(fā)展史25
- 2.3 DPD的方法體系25-27
- 2.4 粗;P27-30
- 2.4.1 納米粒子模擬27-28
- 2.4.2 細(xì)胞膜模擬28-30
- 第三章 納米粒子在細(xì)胞膜表面轉(zhuǎn)動(dòng)的有效調(diào)控30-48
- 3.1 研究背景30-31
- 3.2 研究方法和模型31-33
- 3.2.1 研究方法31
- 3.2.2 模擬模型31-33
- 3.3 模擬的結(jié)果與討論33-46
- 3.4 本章小結(jié)46-48
- 第四章 總結(jié)與展望48-50
- 參考文獻(xiàn)50-63
- 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文及科研成果63-64
- 致謝64-65
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