四面体纳米颗粒形状对细胞膜相互作用动力学的影响
摘要：纳米塑料颗粒的细胞摄取在它们在环境中的积累和通过食物链传递到人类中起着关键作用。尽管已经进行了大量使用球形塑料纳米颗粒的研究，但对环境释放的纳米塑料的形态特征的影响还不够研究。我们使用耗散粒子动力学模拟建模了细胞膜与疏水性纳米四面体之间的相互作用，后者具有高形状异性和大表面曲率，这在环境纳米塑料中很常见。我们观察到尖角和边缘明显的纳米四面体被脂质膜强烈摄取。我们在大颗粒大小的颗粒中鉴定了嵌入在膜双层中的纳米四面体的两个局部能量最小配置。进一步对颗粒在膜内的动力学进行分析，我们发现两种相互作用状态在膜法线方向和平行于膜平面方向上呈现出不同的平移和旋转动态。膜的约束显著抑制了离面运动，导致被困的平移和次扩散旋转。虽然平面内的扩散仍然是布朗运动，但我们发现随着颗粒尺寸的增加，平移和旋转模式出现了解耦。旋转扩散的减小程度比平移扩散更大，与连续理论预测不符。这些结果为研究拥挤脂质膜中的纳米粒子动力学提供了基本的洞察。
作者：Xin Yong and Ke Du
论文ID：2210.11555
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-29