中文摘要：

目前，细胞膜电穿孔和电融合在基因转染和药物定向输运中的应用愈加广泛，但对其机理的认识尚不完善。在应用中也面临着允许的电场强度范围较窄的问题:弱电场不能诱导电穿孔或电融合，强电场会杀死细胞。目前，计算机模拟是研究其微观过程和机理的主要手段。但是现阶段分子动力学模拟仅能实现对几个纳米长细胞膜片层电穿孔的模拟，研究单个孔洞形成和发展的微观过程。而实验中应用的是囊泡或细胞的电穿孔和电融合。本项目拟发展考虑外加电场作用的粒子/场耦合模拟方法，降低计算量，模拟囊泡的形成和在电场下的行为，从而揭示电穿孔在囊泡上的数目、位置和大小分布、电融合的动态过程、内外离子浓度对电穿孔和电融合的影响等，以期得到与实验相对照的结果，同时揭示出微观动态过程。结果将有助于我们设计新的实验方法，促进电穿孔和电融合在基因转染和药物输运中的应用。