《表面改性對納米材料穿透細胞膜能力的影響及機理表征》是依託上海交通大學，由李寅峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：表面改性對納米材料穿透細胞膜能力的影響及機理表征
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李寅峰
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著納米科技的興起和學科間交叉融合，人們對納米材料在生物系統中的套用給予了廣泛的國際關注。利用納米材料獨特的尺寸效應和表面效應，通過智慧型修飾納米材料的表面性質，能夠顯著改變納米材料的生物靶向、藥物輸運及增強生物成像的能力。該申請旨在採用粗粒化分子動力學模型，並結合在納米生物系統中套用熱力學積分方法，研究表面改性對不同幾何特徵的納米材料穿透細胞膜進入細胞的動態過程的影響，揭示表面改性影響納米材料穿透細胞膜的規律與機制，並藉助生物成像實驗對所揭示的機理予以驗證。本項課題研究將為納米材料生物效應的控制和功能化設計提供一定的理論依據。
結題摘要
該項目聚焦了納米材料與細胞膜接觸作用的生物行為，利用粗粒化分子動力學模型揭示了多種形狀的納米衍生結構與細胞膜接觸的全動力學過程，系統研究了表面親疏水改性調控不同幾何形狀納米材料穿膜行為的規律，並從理論上闡明了這一過程的關鍵力學控制變數，完善了不同幾何形狀納米材料生物傳質模式的研究體系。此外，還研究了表面親疏水改性對柔性納米顆粒穿透細胞膜能力的影響，揭示了表面改性與剛度耦合影響納米顆粒傳質效率的力學機制。並拓展研究了表面改性影響二維納米材料面內強度和導熱性能的規律和機理，實現了石墨烯力熱性能的表面氫化改性調控。該項目研究進展對納米低維材料的生物毒性以及納米結構的靶向藥物輸運具有重要意義，項目研究結果在微納米研究領域的重要刊物Nanoscale、Carbon等刊物發表SCI論文12篇，參加國內外學術會議12次，其中國際會議7次，所發表的工作也獲得了很好的學界評價。項目研究培養畢業碩士生1人，另有在讀碩士生3人，並輔助培養1名博士生和1名碩士生。
