【摘 要】
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“维持自然状态”说从理论上预言:两性离子结构表面修饰的材料由于不会改变与之接触的蛋白质分子的自然状态从而应该具有较好的抗凝血性能。以这一假说为指导合成的一系列两
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“维持自然状态”说从理论上预言:两性离子结构表面修饰的材料由于不会改变与之接触的蛋白质分子的自然状态从而应该具有较好的抗凝血性能。以这一假说为指导合成的一系列两性离子结构表面修饰的聚氨酯材料已经被实验证实具有较好的抗凝血性能,但是“维持自然状态”说是否正确,尚未从蛋白质与两性离子结构材料表面相互作用的分子层次的机制上给出很好的证明。分子动力学作为从理论上研究复杂分子体系的最直接方法之一,特别适合用来模拟蛋白质与材料表面相互作用体系。本文使用分子动力学软件DiscoveryStudio2.1,在隐性溶剂环境下,以血液中的蛋白质——纤维蛋白原片段、类似血红素物质——辣根过氧化酶作为研究对象,对蛋白质(片段)与疏水性理想材料表面、亲水性理想材料表面、磷铵两性离子结构理想材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟:以纤维蛋白原片段、凝血十二因子九肽片段作为研究对象,对蛋白质(片段)与磷铵两性离子结构表面修饰的聚氨酯材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟。同时,将单独蛋白质(片段)体系的分子动力学模拟作为蛋白质(片段)的自然状态,供其他蛋白质(片段)与材料表面相互作用体系进行对比。
本文从分子水平上提供蛋白质(片段)与材料表面相互作用的细节,研究不同材料表面对蛋白质(片段)自然状态造成的影响。对上述不同体系进行分子动力学模拟的结果显示,磷铵两性离子结构材料表面对蛋白质(片段)自然状态的维持程度最好,且预测磷铵两性离子结构在聚氨酯材料表面的最佳接枝率为75％-100％。尽管完全验证“维持自然状态”说还必须对完整的血液蛋白与更为真实的两性离子结构材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟,但本文的工作仍为“维持自然状态”说提供了有力佐证,并对未来更为深入的研究具有指导意义。
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