通过自组装合成离子通道:路线嵌入多孔polyoxometalate nanocapsules脂质双分子层膜
多孔polyoxometalate nanocapsules Keplerate类型已知展览生物离子通道的功能;然而,他们作为人工离子通道受到的高负电荷胶囊,这显示他们的自发并入一个脂双分子层膜不太可能。在这封信中,我们报告粗粒度的分子动力学模拟,演示的路线将带负电荷的nanocapsules嵌入脂质双分子层通过自组装膜。均匀的混合水、阳离子清洁剂和观察磷脂有关纳米胶囊的自发自组装成一个分层,有关纳米胶囊liposome-like结构,包围着一层阳离子清洁剂一层磷脂紧随其后。融合的分层与脂质双分子层膜脂质体是观察到有关纳米胶囊嵌入到脂质双分子层。结果发现装配后保持稳定甚至胶囊被暴露在表面的电解质。在后者的构象,观察水流入的Na(+)阳离子胶囊进入法庭,表明有关纳米胶囊polyoxometalate可以形成一个功能合成脂质双分子层膜离子通道。
自组装的cataonic surfactanct DODA有关纳米胶囊在多孔疏水溶剂(辛烷)。有关纳米胶囊的红色所示,DODA所示蓝色,辛烷的解决方案是不显示。这个动画说明了分子动力学模拟的164纳秒使用一个自定义执行粗粒度模型,对应于大约10微秒的实验系统。
liposome-coated金属纳米颗粒的自组装。阳离子型表面活性剂的混合物(DODA),磷脂(POPC),有关纳米胶囊水和多孔使用coarsed-grained分子动力学模拟(CGMD)。有关纳米胶囊的红色所示,DODA蓝色,POPC在白、水和离子没有显示。CGMD轨迹的动画演示了100纳秒。
上面的仿真一样。选择脂质和表面活性剂分子中显示liposome-coated金属纳米颗粒的内部结构。动画显示了自组装过程参考系的金属纳米颗粒,这就是为什么纳米颗粒似乎是静止的。
融合的liposome-coated纳米脂质双分子层膜。阳离子表面活性剂(DODA)和磷脂(POPC)形成liposome-coated纳米颗粒所示蓝色和白色,分别。脂质分子组成的双分子层的上部和底部传单的开始仿真所示绿色和红色,分别。水和离子没有显示。在仿真过程中,随机选择脂质分子从顶部传单和插入底部传单平膜。这个动画演示了940 ns CGMD,对应于实验approximatley 70微秒的时间。
上面的仿真一样。选择脂质和表面活性剂分子中显示liposome-coated金属纳米颗粒的内部结构。多孔金属氧化物粒子显示为黄色wirefram核心。
多孔金属纳米颗粒作为一种离子通道。纳米颗粒是黄色所示,阳离子表面活性剂(DODA)在深灰色,磷脂(POPC)双层绿色,Na +和Cl−离子在蓝色和红色,水分子分别显示为白色球体。动画提供了一个内部剖视的32 ns 351 ns CGMD轨迹片段。