磷脂小球在自組裝過程中的形態(tài)演化.pdf

1、兩親性分子以其特有的自組裝特性及豐富的自組裝形態(tài),被廣泛應(yīng)用于藥物傳輸、生物反應(yīng)器、材料制備等領(lǐng)域,并在光學(xué)、電學(xué)及電磁學(xué)方面有潛在應(yīng)用價(jià)值。在生物體系中,膜蛋白和活性物質(zhì)分子的功能實(shí)現(xiàn)都與膜的組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。目前,對(duì)于多組分的磷脂雙分子層膜的研究成為生物物理計(jì)算機(jī)模擬的熱點(diǎn)。本文以磷脂小球?yàn)槌跏紤B(tài),研究不同比例下,具有不同疏水鏈結(jié)構(gòu)的兩種磷脂分子在水中自組裝行為,及對(duì)單組份磷脂小球在水中自組裝形成的兩種囊泡形態(tài)的進(jìn)行討論。

2、　　 采用粗粒化分子動(dòng)力學(xué)方法,選取具有一條疏水鏈的DPC分子和具有兩條疏水鏈的DPPC分子為研究對(duì)象,模擬不同比例的兩組份磷脂分子小球在水中的自組裝過程。隨著DPC分子的比例的增大(從10％到90％),依次形成四種平衡形態(tài),即囊泡結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、多孔籠型結(jié)構(gòu)和“8字形”雙孔結(jié)構(gòu)。通過動(dòng)力學(xué)演化過程、RDF及能量分析,解釋了各種形態(tài)形成的原因。在自組裝初期,體系平衡的主要驅(qū)動(dòng)力為邊界能的最小化和彈性能二者之間的競(jìng)爭。當(dāng)體系能量趨于穩(wěn)定

3、后,兩組分在不同形態(tài)中的分布成為最終結(jié)構(gòu)形成的主要原因。從模擬的結(jié)果還可以得到,在DPPC分子中加入少量的DPC分子,自組裝過程更容易形成囊泡結(jié)構(gòu),通過加入適量的DPC時(shí),可以一定程度控制囊泡的形態(tài)。因此,采用特殊的初始結(jié)構(gòu),調(diào)控兩組分磷脂分子間的比例,可以獲得新型膠束形態(tài)。
　　 采用同樣的研究方法,我們發(fā)現(xiàn)由850個(gè)DPPC分子組成的磷脂小球在水中自組裝形成兩種形態(tài),一種為球型囊泡,一種為扁平囊泡。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論模型的推導(dǎo)