静电相互作用主导的带电脂质囊泡摄取纳米粒子的粗粒化分子动力学模拟
软凝聚态物质
2019-07-25 v3
摘要
我们利用粗粒化分子动力学模拟研究中性或带电纳米粒子(NPs)与由中性和带负电脂质构成的囊泡之间的相互作用。我们聚焦于脂质分子与 NP 之间亲水与疏水吸引及静电相互作用的强度。当中性 NP 的疏水相互作用足够强时,其穿过脂质膜。随着带正电 NP 的价数增加,相较于中性 NP,其膜透入速度增大,且带电脂质在带电 NP 周围聚集。高价的带电 NP 通过由带电脂质形成的瞬态通道或类内吞运输穿过脂质膜。这些透入过程可基于密度关联函数的分析加以分类。当非静电相互作用参数足够大时,带负电 NP 可被吸附于膜上,并在 NP 正下方形成富中性脂质区。NP 在各种条件下自发并入囊泡,且该并入由膜曲率介导。我们揭示了 NP 的行为如何依赖于其价数、尺寸及非静电相互作用参数。
引用
@article{arxiv.1812.10658,
title = {Coarse-grained molecular dynamics simulation for uptake of nanoparticles into a charged lipid vesicle dominated by electrostatic interactions},
author = {Naofumi Shimokawa and Hiroaki Ito and Yuji Higuchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10658},
year = {2019}
}
备注
main text: 15 pages, 7 figures, supporting information: 13 pages, 11 figures, 2 tables