检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：谢晓娜华南理工大学

学位级别：硕士

聚合物和金纳米粒子自组装形成的功能性复合纳米材料在医学检测、追踪探针、生物等领域具有广泛的应用前景。本文采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法,以siRNA/聚合物/金纳米粒子和三嵌段共聚物聚甲基丙烯酸六氟正丁酯-聚甲基丙烯酸二乙氨... 详细信息

聚合物和金纳米粒子自组装形成的功能性复合纳米材料在医学检测、追踪探针、生物等领域具有广泛的应用前景。本文采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法,以siRNA/聚合物/金纳米粒子和三嵌段共聚物聚甲基丙烯酸六氟正丁酯-聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-聚环氧乙烷(PHFBM-PDEAM-PEO)/金纳米粒子两种自组装体系为对象,深入探究聚合物/金纳米粒子复合纳米胶束的微观结构与其性能之间的关系,为相关系统的开发提供设计思路和理论指导。本文主要工作如下:采用DPD模拟方法研究小干扰RNA(siRNA)在p H敏感聚合物/金纳米粒子(AuNPs)复合体系中的负载和释放过程,考察了Au/siRNA质量比、AuNPs粒径、聚合物种类和pH值对AuNPs-Polyplex复合纳米胶束构象的影响,并与实验结果进行对比。研究发现,在中性条件下(pH=7.4),siRNA/PEI/PAH-Cit/PEI/MUA-AuNPs体系自组装形成多层结构的球形胶束。Au/siRNA质量比和AuNPs粒径对自组装胶束的结构和尺寸有显著的影响。Au/siRNA的质量比越大,金纳米粒子的粒径越小,自组装形成的胶束尺寸越大。同时,模拟了酸性条件下(pH=5.0),siRNA在AuNPs-Polyplex复合纳米胶束中的释放动力学过程,探明了siRNA的释放过程遵循溶胀-解胶束化-释放的机理。模拟结果还表明siRNA在含有电荷翻转聚合物PAH-Cit的AuNPs-Polyplex体系中具有较高的释放效率并且siRNA/PEI/PAH-Cit/PEI/MUA-AuNPs体系能降低细胞毒性,有助于其在基因治疗领域的进一步应用。采用DPD模拟方法设计可用于制备单分散复合纳米颗粒的PHFBM-PDEAM-PEO嵌段共聚物,模拟该三嵌段共聚物在水溶液中包覆金纳米粒子形成单分散型胶束的自组装过程。研究表明,PHFBM-PDEAM-PEO嵌段共聚物各嵌段长度、聚合物含量和金纳米粒子含量均对体系的自组装形貌有显著影响。当疏水嵌段PHFBM或中间嵌段PDEAM较短,亲水嵌段PEO较长时有利于形成三层核-壳结构的单分散复合纳米胶束。

关键词：耗散粒子动力学模拟金纳米粒子 siRNA递送自组装单分散胶束

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自组装聚合物胶束药物递送系统的耗散粒子动力学模拟

自组装聚合物胶束药物递送系统的耗散粒子动力学模拟

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作者：聂淑瑜华南理工大学

学位级别：硕士

聚合物自组装形成的pH响应/多层结构载药胶束具有特定的结构性能,能有效提高药物的溶解度和口服利用度,从而实现药物的控制释放,为极具发展前景的新型药物递送系统。本文以三个药物递送系统的自组装胶束作为研究案例,通过耗散粒子动力学... 详细信息

聚合物自组装形成的pH响应/多层结构载药胶束具有特定的结构性能,能有效提高药物的溶解度和口服利用度,从而实现药物的控制释放,为极具发展前景的新型药物递送系统。本文以三个药物递送系统的自组装胶束作为研究案例,通过耗散粒子动力学(DPD)模拟方法深入探究了其微/介观结构与性能之间的关系,建立了实验和理论之间的联系,为新型药物递送系统的开发提供设计思路和理论指导。论文主要工作如下:pH敏感聚合物的结构与其自组装胶束的性能具有密切的联系。第二章对四种具有不同嵌段比例的pH敏感四杂臂星形嵌段聚合物(PCL)2(PDEA-b-PPEGMA)2自组装载药胶束体系进行DPD模拟研究。pH敏感聚合物胶束能够响应人体不同组织的pH变化,在中性条件下,聚合物自组装成具有核(PCL)-pH敏感层(PDEA)-壳(PEG)三层结构的胶束。由于嵌段的比例不同,形成的胶束具有不同的结构特点,药物在胶束里面的分布情况也随之不同。在酸性pH条件下,聚合物的pH敏感嵌段PDEA质子化后胶束发生形貌结构转变。通过径向分布函数、均方回转半径等相关函数分析了胶束的p H响应机制。模拟结果表明,(PCL)2(PDEA-b-PPEGMA)2具有很好的载药和pH响应药物释放性能,在定向缓释药物递送体系具有很好的应用前景。最后结合模拟分析和相关实验结果总结了四杂臂星形聚合物的结构(嵌段比例)与其自组装胶束的性能关系:具有较高疏水嵌段比例的聚合物胶束的药物包载性能更优越;而具有较高p H敏感嵌段比例的聚合物胶束的药物释放速率更显著。如何控制药物的释放速率是pH敏感胶束系统共同关注的问题,而了解影响药物释放速率的因素及其控制机制是确保pH敏感胶束安全有效应用的一个关键。在第三章中,采用DPD模拟探究了pH敏感胶束质子化后的结构形貌变化,以及药物分布、聚合物的嵌段长度和药物结构对胶束的药物释放行为的影响作用,根据研究结果提出用于药物递送系统的聚合物胶束设计的定性规则。研究有助于深入认识pH敏感聚合物胶束体系的药物释放机制,为设计与开发新型的p H敏感多嵌段聚合物胶束载药体系提供指导。具有带电基团的载体材料与带有相反电荷基团的药物分子能够通过离子配对法形成多层结构胶束,了解其自组装过程及机制将有助于推动带电共混体系形成的多层结构胶束用于药物传送体系的应用研究。在第四章中,角鲨烯的阳离子衍生物(CSq)为载体材料,聚阴离子璜达肝癸(Fpx)为药物模型,以此为研究案例,采用DPD模拟探究带电共混体系在水溶液中通过离子配对法形成多层结构胶束的自组装行为。研究表明,Fpx与CSq的带电共混体系在水溶液中的组分摩尔比、浓度以及CSq的疏水嵌段长度均对体系的自组装形貌有显著影响。总结了Fpx-CSq体系自组装形成多层结构胶束的过程和机理:带电共混体系在一定条件下能形成多层结构胶束主要是Fpx与CSq之间的静电相互作用和CSq长碳链的疏水作用两者协同作用的结果。

关键词：药物递送系统自组装聚合物胶束 pH响应性结构性能关系耗散粒子动力学模拟

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聚合物囊泡形成机理及结构调控的耗散粒子动力学模拟研究

聚合物囊泡形成机理及结构调控的耗散粒子动力学模拟研究

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作者：裴帅中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

囊泡是一种重要的自组装体,由于其独特的中空结构(中间疏水层和内外亲水表面)在药物输运、微反应器等领域有着广泛的应用。此外,研究人员发现囊泡双分子层内的物质交换行为与生物细胞膜十分类似,这也使得囊泡在生物仿生领域有着重要的... 详细信息

囊泡是一种重要的自组装体,由于其独特的中空结构(中间疏水层和内外亲水表面)在药物输运、微反应器等领域有着广泛的应用。此外,研究人员发现囊泡双分子层内的物质交换行为与生物细胞膜十分类似,这也使得囊泡在生物仿生领域有着重要的研究价值。在2013年,囊泡输运机制调控的相关研究获得了诺贝尔医学奖,由此可以看出囊泡在生物、化学领域有着重要的研究价值。通过对囊泡形成机理的研究并实现对其微观结构的调控,可以进一步拓展囊泡的应用潜力。基于此,本论文采用耗散粒子动力学模拟的方法,以两亲性嵌段聚合物PAA-b-PS为研究对象,考察了不同嵌段比例及浓度下不同形态囊泡的形成机理;进一步地通过在聚合物末端引入端基,探索了端基亲疏水性、位置和数量对囊泡结构影响的变化规律。本文首先考察了聚合物分子的亲疏水嵌段比例和浓度变化对聚合物自组装形貌和尺寸的影响。模拟结果显示:在相同浓度下,随着聚合物亲水与疏水嵌段比例从5:1变化到1:5,自组装体依次出现球、棒、片层、囊泡、复合胶束的形貌转变。这一变化规律与已有的实验结果一致。此外,浓度的变化对球、棒、复合胶束的形貌不会造成影响。但对于囊泡,随着分子数从600增加到900囊泡可以进一步融合成管状囊泡。对球形和管状囊泡的形成机理分析发现,囊泡融合前后内外两层分子个数比存在差异。因此,我们得出结论在囊泡融合过程中的分子迁移是影响囊泡形态的关键因素。囊泡的结构如空腔大小和壁厚是决定其作为药物载体关键因素,已有研究表明改变聚合物分子的端基性质可以对囊泡结构进行调控,但目前这一领域仍处于起步阶段,研究较少。本论文模拟了端基的亲疏水性、位置和数量对囊泡结构的影响。研究结果表明:当端基连接在疏水嵌段末端时,随着其疏水性的增强,囊泡的壁厚增加空腔尺寸减少;改变端基位置将其连接到亲水末端后,囊泡空腔体积增大但壁厚不变;随着疏水嵌段末端连接端基数量的增加,聚合物囊泡的空腔体积减小同时壁厚增大。在调控端基数量的研究中,当同时连接三个端基时,自组装体呈现出多室囊泡这种复杂的形貌。在本论文中,我们采用耗散粒子动力学模拟方法研究了聚合物嵌段比例和浓度对其自组装的影响,并从分子尺度上揭示了造成囊泡形态差异的原因。此外,通过引入端基对囊泡的空腔和壁厚进行了调控,并总结了端基亲疏水性、位置和数量对囊泡结构的影响规律。本论文的研究结果可为囊泡结构调控和应用提供参考。

关键词：囊泡形成机理结构调控耗散粒子动力学模拟

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CO2响应型Pickering乳液稳定性及响应性的耗散粒子动力学模拟研究

CO2响应型Pickering乳液稳定性及响应性的耗散粒子动力学模拟研究

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作者：王燕中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

油藏水驱作业后,地层孔隙中的残余油往往难以驱替干净,并且采油后期油水分离较为困难。CO2响应型Pickering乳液既能在驱替时提高原油增溶量,又能在原油回收阶段通过智能响应实现快速破乳,成为解决该问题的首选方式。本文采用耗散粒子动... 详细信息

油藏水驱作业后,地层孔隙中的残余油往往难以驱替干净,并且采油后期油水分离较为困难。CO2响应型Pickering乳液既能在驱替时提高原油增溶量,又能在原油回收阶段通过智能响应实现快速破乳,成为解决该问题的首选方式。本文采用耗散粒子动力学模拟方法研究了修饰在SiO2纳米颗粒上的胺基基团（包括伯胺以及叔胺基团）链长度和链浓度对乳液性能的影响规律,并从分子水平揭示其影响机理,在此基础上还研究了乳液体系中SiO2体积分数的影响。随着胺基链烷基碳数的增加,质子化前的乳液体系稳定性先增强后减弱,质子化后乳液的响应性先减弱后稍微增强;SiO2纳米颗粒上修饰的胺基链数量对乳液性能有着相同的影响规律,这是由SiO2亲疏水性决定的,胺基链长度或浓度的增加都会使SiO2疏水性增强,亲疏水性适中的SiO2对乳液稳定性是最强的。此外,随着乳液体系中SiO2体积分数的增加,乳液稳定性逐渐增强,当SiO2的体积分数超过3%时,稳定性增强的幅度减小。平衡过程中油滴之间相互作用能的增加是由乳液融合引起的,而乳液融合又受到SiO2纳米颗粒的影响。油水之间的排斥力大于两油滴之间的排斥力是导致油滴融合的原因,SiO2的存在能够在不同程度上减小油水之间的排斥力,使乳液减缓融合。当SiO2较为均匀地分散在油水界面时能够最大程度地降低油水之间排斥力,使其和两油滴之间排斥力的差值减小,因此能够减缓乳液融合,使乳液具有最好的稳定性,且具有该亲疏水性的SiO2数目越多,对排斥力的降低越大,乳液稳定性越强。

关键词： Pickering乳液 CO2响应 SiO2纳米颗粒伯胺叔胺耗散粒子动力学模拟

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蝌蚪型嵌段共聚物的耗散粒子动力学模拟

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宁夏大学学报（自然科学版） 2012年第3期33卷 247-249页

作者：刘英涛王鑫杨洋宁夏大学化学化工学院宁夏银川750021

利用耗散粒子动力学模拟方法研究了二维蝌蚪型嵌段共聚物的微观相分离,得到了相形貌与蝌蚪型嵌段共聚物尺寸的依赖关系.通过计算结构因子,对相图的结构进行了分析.模拟结果揭示了本体中影响蝌蚪型嵌段共聚物微观相分离的主要因素.

关键词：微观相分离耗散粒子动力学模拟蝌蚪型嵌段共聚物

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两嵌段共聚物在本体中自组装的耗散粒子动力学模拟研究

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大连民族学院学报 2015年第3期17卷 240-243页

作者：赵英吕盛芳罗斯于乃森大连民族学院物理与材料工程学院辽宁大连116605

采用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)方法研究了线形两嵌段共聚物在本体中的自组装。通过改变两嵌段共聚物之间的比例、相互作用参数以及盒子的大小来研究对自组装结构的影响。这些模拟结果不仅与理论预测和实验结... 详细信息

采用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)方法研究了线形两嵌段共聚物在本体中的自组装。通过改变两嵌段共聚物之间的比例、相互作用参数以及盒子的大小来研究对自组装结构的影响。这些模拟结果不仅与理论预测和实验结果相一致,而且证明了耗散粒子动力学方法是一种非常适合研究嵌段共聚物自组装行为的重要方法。

关键词：两嵌段共聚物自组装耗散粒子动力学模拟

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多组分磷脂囊泡在基底上破裂的耗散粒子动力学模拟

多组分磷脂囊泡在基底上破裂的耗散粒子动力学模拟

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中国力学大会-2015

作者：沈志强杜睿琪韦佳辰宋凡中国科学院力学研究所非线性国家重点实验室

统一了囊泡的初始构型,计算研究了基底对于磷脂分子的等效吸引力差值和囊泡含水量对囊泡破裂过程的影响。

关键词：耗散粒子动力学模拟

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纳米通道内流体流动的耗散粒子动力学模拟

纳米通道内流体流动的耗散粒子动力学模拟

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中国力学大会-2015

作者：汪宇莹徐俊波杨超中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学

采用耗散粒子动力学方法,结合理论推导,研究了壁面/流体相互作用、纳米通道尺寸等因素对速度分布、界面滑移、通量等流动特性的影响。

关键词：纳米通道流体流动耗散粒子动力学模拟

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含聚合物液滴在基底上输运过程的耗散粒子动力学模拟

含聚合物液滴在基底上输运过程的耗散粒子动力学模拟

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第十五届现代数学和力学学术会议

作者：王珩胡国辉上海市应用数学与力学研究所上海大学

微流控芯片技术是当今世界上最活跃的科学研究领域之一,微流体控制系统可以将化学和生物中的反应、检测等过程集成到微尺度的芯片上,从而达到对整个生化过程的精准控制和定量分析。而对液滴的操控则是微流控芯片领域的一个重要分支。本... 详细信息

微流控芯片技术是当今世界上最活跃的科学研究领域之一,微流体控制系统可以将化学和生物中的反应、检测等过程集成到微尺度的芯片上,从而达到对整个生化过程的精准控制和定量分析。而对液滴的操控则是微流控芯片领域的一个重要分支。本文采用多体耗散粒子动力学(Many-body Dissipative Particle

关键词：耗散粒子动力学模拟聚合物

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聚合物接枝Janus纳米片形变的耗散粒子动力学研究（英文）

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物理化学学报 2018年第10期34卷 1144-1150页

作者：陆腾周永祥郭洪霞中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室高分子科学与材料联合实验室高分子物理与化学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

由于在检测、药物输运、分子马达等领域具有广阔的应用前景,二维柔性响应Janus材料受到了广泛的关注。但遗憾的是,这些二维材料的响应形变的分子机理仍不明确。基于此,我们采用介观尺度的耗散粒子动力学模拟方法系统研究了Janus纳米片... 详细信息

由于在检测、药物输运、分子马达等领域具有广阔的应用前景,二维柔性响应Janus材料受到了广泛的关注。但遗憾的是,这些二维材料的响应形变的分子机理仍不明确。基于此,我们采用介观尺度的耗散粒子动力学模拟方法系统研究了Janus纳米片两侧接枝不同长度和不同溶剂相容性的高分子链对Janus纳米片形变的影响。我们发现由于构象熵和混合焓的共同作用,通过对接枝链长度和溶剂相容性的调整,Janus纳米片可以形成如反相包覆、信封装包覆和碗状等新奇的结构。我们的理论结果首次提供了对二维柔性Janus材料可控形变的基本认识,并预报了设计合成新型Janus纳米器件在药物和生物医学领域的潜在应用。

关键词： Janus纳米材料聚合物两亲性复合材料形态调控耗散粒子动力学模拟

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