纳米粒子与生物膜作用过程的分子动力学研究是近些年研究的热点,尤其是跨膜多肽作为药物载体在微观尺度下的仿真研究,为其在医疗领域(药物输运)中的应用提供了重要的参考。本研究运用粗粒化分子动力学(coarse-grained molecular dynamics,CGMD)方法模拟并深入分析了多聚精氨酸多肽(R8)与生物膜的作用过程,探究内容包含两部分:(1)R8与带曲率膜和平面膜的相互作用,主要研究电场、膜的曲率对R8输运过程的影响。(2)R8与不同带电性质的平面膜(磷脂成分不同)的相互作用,主要研究电场、平面膜的带电性质(不带电或带负电)对R8输运过程的影响。分子动力学分析结果表明:(i)当不引入电场时,R8不能自发的穿透囊泡膜或平面膜,这是因为仅仅依靠R8多肽本身与生物膜上磷脂产生的吸引作用很难克服R8穿透膜时遇到的较高的结合能势垒。(ii)当引入外部电场后,R8能够在某个阈值电场下穿过囊泡膜或平面膜,且随着电场强度逐渐增加,R8穿过生物膜的过程明显加快,跨膜时间明显缩短。这可能因为带正电的R8受到来自电场的外部驱动力,使得它能够轻易的克服穿膜时的势垒,并且更高强度的电场使得R8克服该势垒也更容易,同时高强度的电场能够更快在膜上形成亲水孔,促进了R8的输运。另外,我们研究发现R8穿过弯曲膜和平面膜、带负电膜和不带电膜所需的跨膜时间、跨膜阈值电场强度均不同。本文利用分子动力学方法模拟了R8载体与不同曲率、不同带电性质的生物膜的作用过程,阐明了外部电场、膜的曲率、膜的带电性质对R8输运过程的影响,并从多个统计量(质心距、Coulomb势能、Lennard-Jones势能、PMF等)对输运过程中的差异进行了深入分析,加深了对R8载体在不同类型生物膜上输运机制的理解。