具有折叠构象的聚合物穿越纳米孔的易位

通过分析简单的离散随机模型，从理论上研究了具有折叠构象的聚合物穿越膜孔的输运过程。易位动力学被视为两个事件的序列：折叠段穿过通道，随后是聚合物的线性部分。由于聚合物分子与孔之间的相互作用不同，折叠段和线性段的跃迁速率各不相同。研究表明，对于短聚合物和弱外场，易位时间随折叠段长度的变化呈非单调性；而对于长分子和强场，则变为单调变化。此外，存在一个临界聚合物 - 孔相互作用，将两种动力学机制分开。对于较强的相互作用，折叠聚合物移动较慢；而对于较弱的相互作用，线性链易位最快。另外，我们的计算表明，折叠并不改变聚合物的易位标度性质。这些现象可以通过聚合物折叠段和线性段的易位距离与跃迁速率之间的相互竞争来解释。理论结果已应用于分析通过固态纳米孔的实验易位过程。