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纳米颗粒与肺表面活性剂相互作用的分子动力学模拟研究

时间:2013-12-06作者:林绪波点击:

近年来,纳米颗粒在呼吸药物输运系统方面的生物医学应用得到较多的关注。然而,当纳米颗粒通过呼吸途径经由肺泡进入体内,纳米颗粒首先将与肺泡的第一道生物屏障(肺表面活性剂)进行作用。肺表面活性剂在维持呼吸过程中肺泡的力学性能具有重要的作用,并存在典型的相转变过程,肺表面活性剂结构和功能的扰动将可能带来一些负面影响。因此,研究纳米颗粒与肺表面活性剂相互作用对于设计合适的纳米颗粒用于呼吸药物输运系统具有重要的意义。在与相关实验学者的广泛交流讨论之后,我们运用粗粒度分子动力学模拟的方法研究了不同亲疏水性的纳米颗粒与气-液界面磷脂单分子层(模型肺表面活性剂)的相互作用。研究结果表明:亲水性纳米颗粒能够很容易的跨过磷脂,并几乎对磷脂单分子层的结构和性质没有影响;疏水性纳米颗粒在跨膜过程中则对磷脂单分子层存在较大扰动,且抑制甚至逆转磷脂单分子层压缩过程中的正常相变过程;通过对疏水性纳米颗粒表面进行亲水处理如PEG修饰,可有效降低疏水性纳米纳米颗粒对磷脂单分子层结构和性质、功能的影响。我们的结果对设计纳米颗粒用于呼吸药物输运系统具有一定的指导意义。

Xubo Lin, Tingting Bai, Yi Y. Zuo, Ning Gu. Promote Potential Applications of Nanoparticles as Respiratory Drug Carrier: Insights from Molecular Dynamics Simulations. Nanoscale, 2013, 2014, 6(5), 2759-2767.