病毒外壳的渗透诱导破裂

提出了一个简简单的模型，旨在探讨解离离子数量如何影响病毒外壳的机械稳定性。在与外部溶液建立渗透和机械平衡后，考虑外部环境盐浓度的非准热力学变化，这会导致溶剂显著�入跨越外壳表面的，最终导致其破裂。渗透冲击机制的关键假设是溶剂流动的尺度远快于典型的离子扩散。为了理论上描述这一效应，我们在此提出一种基于传统Flory理论的热力学模型。该方法进一步结合了沿经典核熔理论(CNT)线的连续型弹性模型，用于表面拉伸和孔 opening，使我们能够建立外壳机械不稳定发生的条件。尽管该模型具有非局部特征，仍能捕捉控制外壳稳定性的大多数关键物理机制，包括体积排斥效应、密集构件之间混合熵效应、外壳拉伸和进一步孔 opening 造成的弹性成本、界面上的Donnan平衡，以及将病毒基因组折叠到外壳内近紧凑配置时造成的巨大的熵损失。结果表明， Depending on the particular combination of initial condition and capsid surface strength，外壳可以在外部盐分移除指定数量后变得不稳定，或对渗透冲击保持完全稳定，无论离子稀释的数量如何。