關節(jié)軟骨是一種具有明顯可變形性的、特殊的組織。在關節(jié)軟骨中,細胞外基質(zhì)是一種由膠原纖維和蛋白多糖等成分組成的多聚體結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)為軟骨組織提供了重要的力學性能。關節(jié)軟骨中的膠原、蛋白多糖、間質(zhì)液等成分之間的相互作用,形成了關節(jié)軟骨特有的力學功能。但是,對于軟骨當中各種成分有什么樣的力學特性我們并不了解。并且使用實驗的方法對這些成分的力學特性進行測定是存在一定難度的,實驗的測定結(jié)果在很大程度上依賴于樣本質(zhì)量的好壞,并且實驗過程中不能觀察到微觀水平下生物大分子的動態(tài)運動行為。在微觀水平上,分子動力學模擬技術(shù)已經(jīng)成為分析生物大分子體系的結(jié)構(gòu)與動力學信息的有力工具。分子動力學模擬的基本模擬流程可以分為系統(tǒng)建立、能量最小化、平衡模擬、調(diào)控模擬與結(jié)果分析等步驟。本文針對關節(jié)軟骨中的主要成分:膠原,借助分子動力學模擬方法,使用GROMACS分子動力學模擬軟件包,結(jié)合膠原分子力學計算模型,對軟骨中的膠原分子進行了單軸拉伸模擬仿真,并對其力學特性進行了分析,工作的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:第一,在CentOS系統(tǒng)上完成GROMACS軟件包及相關軟件的安裝與調(diào)試工作。第二,根據(jù)膠原分子所處的生理環(huán)境,構(gòu)建了一個... 

【文章來源】：天津理工大學天津市

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

膠原分子楊氏模量測定系統(tǒng)

-2-圖 1-2 納米級膠原分子楊氏模量測試系統(tǒng)asaki[3]等人使用 X 射線衍射儀測定了膠原的楊氏模量，他們腱，實驗測定表明這種膠原的楊氏模量為 2.9GPa。2002 年試系統(tǒng)對Ⅰ型膠原進行了拉伸測試，Ⅰ型膠原是從成纖維細，由于拉伸過程中拉伸力的不同，他們測定的膠原分子楊氏

圖 1-3 微觀電子力學系統(tǒng)與電鏡掃描系統(tǒng)學模擬在膠原力學特性方面的研究現(xiàn)狀的力學性質(zhì)可以通過實驗方法來測定，但測定結(jié)果，并且實驗過程中不能表現(xiàn)微觀現(xiàn)象。為了克服以學模擬的方法對膠原分子進行模擬研究。enzo[6]等人通過GROMACS軟件，使用單軸拉伸分子了單軸拉伸模擬。模擬過程中采用 GROMOS96 Fo下進行。其模擬數(shù)據(jù)顯示膠原分子的楊氏模量為 4。ehler[7]等人通過 NAMD 分子模擬軟件，對膠原分子進性能的模擬測試。在不同拉伸速率下，膠原分子表別為 0.0001 /step、0.0002 /step、0.001 /step 時，a、8.71GPa、18.82GPa。這表明膠原分子具有加載速atthew D. Shoulders[8]和 Ronald T. Raines 對膠原纖維

【參考文獻】：
期刊論文
[1]分子動力學模擬與分子生物力學[J]. 呂守芹,龍勉.  生物物理學報. 2012(01)

博士論文
[1]蛋白質(zhì)力場中的主鏈二面角參數(shù)以及極化效應研究[D]. 黎永秀.華東師范大學 2014



本文編號：2947868