随着分子科学的发展,人们对于疾病的认识已达到单分子级别,想要从单分子级治愈疾病,就需要相应的单分子药物制备加工技术。蛋白质作为生命活动的承担者,在疾病治疗领域发挥着越来越重要的作用。蛋白质纳米药物也已经成为纳米医学中的重要组成部分,所以蛋白质纳米颗粒的制备技术得到了广泛关注。本文对静电纳喷技术在蛋白质纳米颗粒制备中的输运机理进行了分子动力学模拟和实验研究,为以后静电纳喷在蛋白质领域的应用提供研究依据。主要研究成果和内容如下:1)研究静电纳喷的特性,其中主要包括启动电压分析和纳喷模式转变。研究发现,KCl溶液的静电纳喷启动场强在0.8 V/nm左右。并且发现KCl溶液的浓度不会对静电纳喷的启动场强产生影响,但是会对静电纳喷的喷射模式产生影响,KCl溶液浓度越大静电纳喷就越容易形成滴流。纳米喷管的管长也会对静电纳喷的启动电压产生影响,但管长对降低启动电压的作用有限。2)对蛋白质在电场作用下的形态变化进行了分析。主要是为蛋白质静电纳喷进行前期探索,分析蛋白质在电场的作用下是否会变性失活。模拟结果表明,蛋白质在电场的作用下不一定会变性失活,这主要与电场强度和电场作用时间有关。在电场强度比较小的情况下蛋白质形态无明显变化,当电场强度足够大,蛋白质就会发生解折叠。蛋白质解折叠的程度和解折叠发生的速度都与场强成正比。还发现蛋白质在电场的作用下会发生旋转运动,该现象可以用来解释纳米孔检测蛋白质中出现的多电流信号现象。3)从RCSB PDB蛋白质数据库选取了4种不同结构的蛋白质对其静电纳喷特性进行分析。发现蛋白质的存在会使静电纳喷的启动电压略有增加,这主要是因为蛋白质的存在使纳米喷管处的场强降低,导致电场力不足以克服喷管处导电液体的表面张力。并且发现4种蛋白质中有两种蛋白质(6bx9、4uby)的结构无明显变化,另外两种蛋白质(2jof、1zni)的空间结构发生了变化。该发现说明静电纳喷技术适用于部分蛋白质纳米颗粒的制备。4)对于基于静电纳喷的蛋白质颗粒制备中的输运机理研究,不使用了分子动力学模拟的方法,还对模拟结果进行了实验验证。通过实验发现,KCl溶液浓度确实会影响静电纳喷的喷射模式。蛋白质静电纳喷的启动电压比单纯的静电纳喷的启动电压高。通过纳米级喷管不仅降低了静电喷射的启动电压,也使蛋白质静电纳喷的启动电压维持在700 V左右。