IMECH-IR  > 非线性力学国家重点实验室
多组分脂质囊泡出芽与破裂的耗散粒子动力学模拟
Alternative TitleBudding and rupture of the vesicle with multiple components
沈志强
Thesis Advisor宋凡
2015
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline固体力学
Abstract囊泡膜脂区的出芽和囊泡粘附于基底时的破裂普遍存在于分子生物学实验研究及临床诊断中,具有重要的科学意义和广阔的应用前景。但基底粘附对囊泡上膜脂区出芽的影响以及膜脂区存在对于囊泡在基底上破裂机制的影响,由于问题复杂,大量关键问题尚未解决。目前对于膜脂区的研究多集中于囊泡存在水溶液的情况,但在真实生理过程中细胞往往与周围不同环境发生相互作用;对于囊泡在基底上破裂的研究只关注到了囊泡上存在一种磷脂分子的情况,但真实的生物膜上往往存在多种不同的磷脂分子。耗散粒子动力学的模拟方法可以用于囊泡粘附和膜脂区的研究,且可以考虑溶液对于磷脂膜的影响。本文通过耗散粒子动力学的方法,建立粗粒化分子模型,研究膜脂区在囊泡粘附于基底时的出芽现象以及带有膜脂区囊泡在基底上的破裂过程的力学机制。重点探讨当囊泡粘附于基底时膜脂区出芽特征以及含有膜脂区时囊泡在基底上的破裂机制。 本文主要研究内容及结论如下: 1. 建立适合于表示磷脂膜粘附于基底的耗散粒子动力学模型。研究了磷脂双层膜自由以及粘附于基底时的粒子数密度分布和应力分布特征,分析两种情况下粒子数密度和应力分布的联系与区别,证明磷脂膜粘附模型的合理性。 2. 膜脂区的出芽现象。研究了囊泡内部含水量和基底对磷脂分子等效吸引力差值对于膜脂区出芽的影响。计算表明,存在一个临界体表比。若囊泡的体表比大于此临界值,膜脂区不可能在囊泡上出芽,此时等效吸引力差值只可以改变膜脂区在囊泡上的位置;若囊泡的体表比小于此临界值,膜脂区可能出芽,此时等效吸引力差值是决定膜脂区是否出芽的主要因素。当等效吸引力差值在零附近时,膜脂区可以在囊泡与基底的粘附边界出芽,当等效吸引力差值在其他区域时,出芽现象被抑制。 3. 含有膜脂区囊泡在基底上的破裂机制。以统一的囊泡初始构型为基础,研究了等效吸引力差值和囊泡含水量对囊泡破裂过程的影响。结果表明,与只有一种磷脂分子囊泡的破裂机制不同,当粘附于基底的囊泡含有膜脂区时,囊泡以膜脂区脱离囊泡并在基底上铺展的方式破裂,并且等效吸引力差值和囊泡体表比是影响膜脂区是否铺展的主要原因。
Call Number31240
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/55077
Collection非线性力学国家重点实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
沈志强. 多组分脂质囊泡出芽与破裂的耗散粒子动力学模拟[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2015.
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