大气压冷等离子体（Cold Atmospheric Plasma,CAP）凭借其安全高效,无毒无残留、温度接近室温等优势,被广泛应用于等离子体杀菌消毒方面,尤其是在医疗器械的杀菌消毒上有广阔的应用前景。现有实验证明等离子体中活性粒子在致病菌的杀灭中起重要作用,然而由于现有观测手段的不足,难以从微观角度去探究等离子体对于致病菌具体组成结构的作用机制,等离子体是如何使得细胞死亡的具体机理尚不明确。因此,合理的利用计算机模拟方法,从分子原子层面去研究等离子体对致病菌细胞的作用机制就极其重要。本文采用反应分子动力学模拟方法,从微观层面上去研究等离子体杀菌消毒的微观机理,针对这一机理的探究开展的研究工作主要包括:构建致病菌细胞细胞壁、细胞膜以及细胞中大分子物质中的具有代表性生物分子模型,探究等离子体中活性氧粒子（Reactive Oxygen Species,ROS）对于细胞壁和细胞膜这两种细胞屏障的作用效果,以及在通过细胞壁和细胞膜进入细胞后对细胞内关键生物大分子成分的破坏,探索不同活性氧粒子对细菌的灭活机理,主要研究结果如下:（1）为探究等离子体中活性粒子对细胞壁和细胞膜的作用效果,构建白色念珠菌细胞壁主要组成成分几丁质聚合物以及革兰氏细菌细胞外膜的重要组成结构脂多糖的部分结构Kdo2-A的分子模型,运用反应分子动力学模拟方法研究不同ROS与两种结构的反应机理。结果表明,ROS通过对几丁质聚合物和Kdo2-A的夺氢反应导致两种链状结构的断裂。夺氢反应一共分为两种,一类是OH和O对于两种分子结构的夺氢,夺氢之后形成H2O;另一类是分子结构夺取H2O2分子上的H,H2O2被夺氢之后形成O2。另外,在三种ROS中O原子的活性更强,紧接着是OH,H2O2由于其自身的分解作用活性最弱。ROS对于几丁质聚合物分子的夺氢主要集中在N-H键的破坏,另外还有部分O-H和C-H键的破坏。对于Kdo2-A分子的夺氢主要集中在C-H的断裂上,进而引发后续C-O等化学键的断裂,造成Kdo2-A分子脂质链和糖苷键的断裂。等离子体对几丁质聚合物和Kdo2-A分子的破坏作用表明等离子体作用于细胞壁和细胞膜,对这两个起屏障作用的细胞结构造成氧化,使细胞屏障结构出现缺陷和漏洞是等离子体进入细胞内部的一种方式。该模拟结果与其他学者实验过程中细胞壁破坏,细胞形态发生变化以及细胞膜在等离子体作用下被瓦解相吻合。（2）基于反应分子动力学模拟,搭建四种核糖核苷酸和RNA分子片段模型,模拟了 O、OH、H2O2对细胞内RNA的破坏。结果表明,等离子体作用位置主要是核糖核苷酸的碱基部分,O氧原子和OH自由基的作用主要是针对于核糖核苷酸上C-H、N-H以及O-H上H原子的夺取,其中C-H键上H的夺取还会引发C-O键的断裂进而导致核糖核苷酸中核糖的开环,连接点的断裂以及磷酸二酯键的破坏。另外H2O2对于嘧啶结构尤其是尿嘧啶的C=O加成反应,也是使核糖核苷酸之间连接键断裂的重要原因之一。另外根据ROS对于RNA单链结构的破坏作用结果发现,ROS针对RNA的作用靶点主要是碱基的破坏,占到反应比例的60%以上,破坏数目最多的是对于C-H键的破坏,反应比例最大的是对于N-H键的破坏。这些反应都会对RNA结构的完整性造成很大破坏作用,使得遗传信息在经RNA的传递过程中出现信息丢失,验证影响细胞的转录翻译过程,进而使细胞正常生命活动无法进行,造成细菌细胞的死亡。