采用计算机模拟的方法,研究在复杂溶液环境中(全原子水溶液,盐溶液,有浓度梯度的非均匀溶液等)纳米颗粒的跨膜输运动力学。这里将考察两类膜,一是带有纳米通道的固体膜(与多孔纳滤膜材料实验相关);二是磷脂生物膜(与生物膜实验相关)。在第一类膜情况下,研究水溶液中的输运问题,建立纳米颗粒输运的流量和时间与纳米通道的尺寸,表面亲疏水性质,外驱动力等的关系,并尝试采用朗之万(Langevin)方程解析数值模拟的结果,为实验上纳米颗粒的过滤与分离,以及高效纳米载体的设计提供理论参考;研究盐溶液中的情况,建立输运的流量、时间与盐浓度的关系,加深对细胞膜内外复杂环境作用的理解。在第二类膜的情况下,研究水溶液和盐溶液中,纳米颗粒表面的亲疏水特性对其跨膜过程的影响,以及对膜造成的破坏,设计高效可行的纳米载体,与实验上不同表面性质纳米颗粒的复杂生物作用作对比,加深对纳米颗粒细胞毒性机理的认识。
英文主题词Nanoparticle;Ion;Water molecule;Transport;Computer simulation