樹枝形載藥納米分子及其與生物膜相互作用的模擬研究

《樹枝形載藥納米分子及其與生物膜相互作用的模擬研究》是依託蘇州大學，由田文得擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：樹枝形載藥納米分子及其與生物膜相互作用的模擬研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：田文得
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

藥物載體的最佳化和設計是納米生物醫學亟待解決的重要科學問題。本項目以樹枝形納米分子及其衍生體系、藥物分子、生物膜為主要研究對象；使用計算機模擬技術，發展新的計算方法和粗粒化力場；研究樹枝形載藥納米分子的結構、動力學特徵及外界激勵導致的回響行為，揭示樹枝形納米分子與藥物分子間相互作用的規律，闡明樹枝形納米分子載藥的微觀機制，探索藥物可控釋放的方式和手段；研究樹枝形載藥納米分子與生物膜相互作用的動力學過程及物理規律，闡明藥物載體進入細胞內、逃離內吞體的機理，預測其生物學性能，指導新型藥物載體的最佳化和設計。本項目涉及多學科領域，屬於學科交叉性研究。本項目研究不僅為高效藥物輸運系統的設計開發和性能最佳化提供理論指導，還將為豐富高分子凝聚態物理的研究內容做出貢獻。

結題摘要

開發安全高效的藥物載體是生物材料科學和生物醫學解決的重要科學問題，其中最佳化現有載體的功能占有重要的一部分。本項目旨在通過計算機模擬，以樹枝形分子（PAMAM）為對象，研究其與藥物小分子、細胞膜之間的相互作用，闡明樹枝形分子的載藥機理，探索藥物可控釋放的方式，揭示載體進入細胞內，逃離內吞體的途徑。我們的研究發現pH環境、分子代數對PAMAM與膜作用具有重要影響，合適的pH和代數能導致細胞膜上形成pore，利用其通過細胞膜進入細胞內。此外，我們揭示了PAMAM分子內吞體逃離的機制是：局域PAMAM分子的存在降低膜破裂需要的內張力。根據內吞體逃離機理和病變組織pH特徵以及電荷性質不同的納米粒子與正常膜相互作用的特性，我們提出一種輸運途徑，此途徑意在儘可能的減少輸運中產生的毒性和提高輸運效率。該項目發表SCI論文9篇，協助培養碩士研究生2名。