生物膜融合、分裂机制的研究引起了国内外众多研究者越来越浓厚的兴趣。我们前期成功进行了生物膜与嵌入物相互作用的能量与构象熵分析。本项目以聚合物囊泡和胶束为研究对象,采用自洽场理论对其融合、分裂过程中重要的能量因素进行了详细地分析。具体研究了不同头/尾长度比例的双亲分子对单组分胶束和囊泡自由能的影响;双亲分子在囊泡内外单层膜中的不对称分布;囊泡融合、分裂过程各中间状态膜双层结构的形貌变化及对应的自由能;界面能量和双亲分子构象熵方面对自由能的详细分析;囊泡大小等因素对囊泡融合、分裂能量势垒的影响;融合与分裂过程中膜双层结构的形貌比较和能量比较。阐明了双亲分子结构对胶束和囊泡稳定性的影响,以及囊泡融合、分裂的较清晰的物理过程和各个过程中发挥主导作用的能量因素。为探索和解决囊泡的融合、分裂机制提供了一定的理论基础;也为生物膜相关生命活动的理论研究提供了新思路;影响囊泡稳定性的因素分析也为其相应的实验研究提供了重要的参考参数。同时结合在该研究方向上的国内外热点问题,我们基于分子动力学模拟方法,初步进行了囊泡融合与分裂过程中单分子物理机制、以及剪切流场对囊泡融合分裂的影响研究,取得了较好的结果。
英文主题词polymer;vesicle;fusion;fission;self-consistent field theory