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两性离子聚合物的生物应用被引量：11: 2012年; 两性离子聚合物具有亲水的阴、阳离子基团,能够高度水化从而具有独特的抗生物污染性能,即能够阻抗非特异性蛋白质的吸附、细菌黏附和生物膜的形成,这种特性使得此类材料在生物医学等相关领域得到越来越多的应用。本文概略介绍了现有两性离子聚合物的抗生物污染机理——空间排斥效应和水化理论。基于抗生物污染性质,两性离子聚合物可用于防污涂层、抗菌涂层、抗凝血材料、生物医学诊断、药物传输、基因传递载体、分离膜以及船体涂料中。本文综述了两性离子聚合物的应用进展,分析了当前研究中需要解决的问题以及发展趋势,并展望了其应用前景。; 刘红艳周健; 关键词：两性离子聚合物抗凝血材料基因传递

温敏性两亲嵌段共聚物相行为的耗散粒子动力学模拟被引量：7: 2012年; 采用耗散粒子动力学模拟研究了由温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)与聚己内酯(PCL)构成的两亲嵌段共聚物(PCL-PNIPAM-PCL)在水溶液中自组装的动力学过程及微相分离现象,考察了溶液浓度及温度对其相行为的影响。模拟发现不同体积分数的嵌段共聚物在水溶液中呈现出不同的自组装形貌,如球状胶束、柱状胶束、层状胶束等。温度对其在水溶液中的形貌及相变行为有着显著的影响。当温度较低时,PCL-PNI-PAM-PCL于稀溶液中可形成稳定的以PCL为核,PNIPAM为壳的球形核壳胶束;而当温度升高到某一值时,在低温时所形成的球形核壳胶束将因温度的升高而转变为表面由PCL组成的多个不连续微区的多隔段胶束。这种温敏现象在耗散粒子动力学模拟中尚属首次被发现。另外,模拟中所得到的该体系的低临界溶解温度与实验测得的值也符合良好。对这一温敏现象作了较深入和细致的解释。本文工作表明耗散粒子动力学能用来研究温度对温敏性两亲嵌段共聚物相行为的影响并揭示其中的机制和一般规律。; 郭泓雨崔洁铭孙德林周健; 关键词：相行为耗散粒子动力学

PLGA-PEG共聚物负载多西紫杉醇的药物输运体系的计算机模拟被引量：3: 2012年; 采用耗散粒子动力学模拟的方法研究了抗癌药物输运体系多西紫杉醇与聚乙丙交酯与聚乙二醇的共聚物(PLGA-PEG)的自组装形态,考察了共聚物浓度、共聚物组成和药物含量等对自组装形态的影响.模拟结果表明,不同浓度的PLGA-PEG能够和多西紫杉醇自组装成球状、柱状、层状等结构;一定的浓度下,亲水的PEG嵌段将疏水的PLGA嵌段包裹起来形成核壳结构,可用于疏水药物输运应用.在比较低的浓度下,不同组成的PLGA-PEG均会形成球状核壳结构,PEG嵌段较多时壳层较厚核尺寸较小,PLGA嵌段较多时核的尺寸较大但壳层较薄,综合考虑载药量和稳定性,模拟结果中PEG嵌段的摩尔分数为60%即PLGA40-PEG60作为载体时性能较佳.药物的含量对自组装结构也有影响,药物含量较小时形成球状结构,药物含量较大时,则会形成柱状结构.对PLGA40-PEG60体系,模拟结果显示药物、聚合物和水的最佳配比为5∶10∶90.本工作可为共聚物载药体系的设计与开发提供参考.; 刘红艳郭泓雨周健; 关键词：计算机模拟嵌段共聚物核壳结构

纤连蛋白在石墨烯修饰二氧化钛表面吸附的计算机模拟: 2014年; 采用全原子分子动力学模拟方法研究了纤连蛋白(FN)在金红石表面、23%石墨烯覆盖率的金红石表面、92%石墨烯覆盖率的金红石表面、石墨表面的吸附行为.模拟结果表明:FN在金红石表面吸附不稳定.通过石墨烯修饰二氧化钛表面可降低金红石表面的亲水性;当表面含有石墨烯层时,FN都将稳定地吸附在表面上.在23%石墨烯覆盖率的金红石表面上,FN的特异性识别位点朝向溶液而有利于整合素识别.DSSP分析结果显示在40 ns的分子动力学模拟过程中,FN的七个β-折叠结构在所有体系中均没有发生太大变化.由于有石墨烯层存在,表面附近水分子层密度减小.FN的表面吸附能随着表面石墨烯覆盖率的增加而增大.石墨烯修饰能加强二氧化钛表面对蛋白质的吸附.本工作可以为移植体修饰生物材料设计与开发提供参考.; 杨川彭春望廖晨伊周健; 关键词：计算机模拟蛋白质吸附二氧化钛纤连蛋白石墨烯生物材料

β发卡多肽Trpzip4折叠的副本交换分子动力学模拟被引量：3: 2013年; 采用副本交换分子动力学对β发卡Trpzip4重折叠进行研究,结果表明,构象空间存在较大能垒时,副本交换分子动力学(REMD)表现出比分子动力学(MD)更优的抽样效率.288 K下,Trpzip4势能、骨架均方根偏差、溶剂可及表面积(SASA)在REMD中呈逐渐降低趋势.采样得到两种特定形态的低势能构象:β发卡和螺旋-卷曲.β发卡中,第3组氢键Asp46容易与Thr49形成氢键;转角Thr49的羟基(OH)倾向于与Asp46的羧基(COO-)或主链上的C=O形成氢键,强化了Asp46与Thr49的相互作用,导致转角形成折回弯度;与Thr49相比,Thr51的羟基倾向与水分子作用,甲基朝内,因此与Asp46的侧链作用微小.螺旋-卷曲中,吲哚环-甲基为主要疏水形式.Trpzip4在折叠成β发卡过程中,转角氢键影响整个β发卡构象的形成.转角氢键具有距离优势和强侧链相互作用,最先形成.; 廖晨伊周健; 关键词：折叠氢键疏水作用

耗散粒子动力学模拟Nafion膜和PVA/Nafion共混膜的介观结构被引量：10: 2012年; 采用耗散粒子动力学模拟方法研究了水化Nafion膜和水化聚乙烯醇(PVA)/Nafion共混膜的微结构.模拟结果表明水化Nafion膜和水化PVA/Nafion共混膜均能形成相分离的微结构.在水化Nafion膜中,水与磺酸根混合形成管状的水团簇.随着膜内水含量增多,管状水团簇的尺寸逐渐变大并在膜内形成连续的水通道.在水化PVA/Nafion共混膜中,PVA、水、磺酸根混合形成亲水性区域.共混膜中PVA的质量分数和水含量共同影响膜的微结构.当膜中PVA质量分数较低时,PVA主要分布在Nafion的磺酸根基团周围;PVA质量分数升高后,PVA会在膜内单独成一相.当膜中的水含量相对较低时,水分子会溶解于PVA中,此时膜内不存在单独的水团簇;膜中的水含量增多后,膜内会形成接近于球形的水团簇.本文工作可为直接甲醇燃料电池用的PVA改性Nafion膜的开发提供参考.; 孙德林周健; 关键词：耗散粒子动力学 NAFION膜介观结构

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广东省自然科学基金(S2011010002078)