随着纳米材料的高速发展,现阶段人们对于纳米材料的应用尤为关注,这其中发展最快的当属纳米医学领域,这些应用包括药物载体、基因治疗、成像技术及临床诊断与治疗。生命体的基本活动单元—细胞,大多数细胞都包含细胞膜(个别病毒除外)。细胞膜作为细胞中的重要部分,严格的监控物质的出入：对细胞来说细胞外的物质很难轻易进入,对细胞有益的物质可以进入细胞,对细胞有伤害的物质则不能进入细胞。同时细胞之间的交流也在生物膜的帮助下。基于此,研究纳米粒子与细胞膜的相互作用,对于深入了解纳米粒子在生物方面的应用,意义十分重大。纳米粒子进入细胞的方式,主要是渗透与内吞。相比于内吞的方式,纳米粒子渗透进入的过程仍然是一个未知数。然而由于实验手段的限制,越来越多的研究开始借助计算机技术。在本工作中,我们利用耗散粒子动力学方法研究纳米粒子进入囊泡的过程,并分析不同因素对其的影响,我们研究纳米粒子的多少、大小、与极性头部的相互作用大小以及纳米粒子的结构。我们的结果表明纳米粒子的渗透过程有三种,分别是渗透、短链状渗透和特殊渗透。当纳米粒子与磷脂分子头部的相互作用极强时,纳米粒子能够以短链状和渗透的方式进入。此外,纳米粒子的渗透率大约为45%,而短链状的纳米例子的渗透率小于13%,这说明渗透时直接进入较短链状渗透的效率较更高效。对短链状的渗透,纳米粒子的数目需要达到一定数目时纳米粒子才能形成短链状,进而渗透进入囊泡。对弯曲的纳米粒子,其进入囊泡的方式为非完全的内吞方式。在进入的过程中,我们观察到磷脂分子年付在纳米粒子的表面并随纳米粒子一起进入囊泡的内部,这种现象的发生归结于纳米粒子与磷脂分子头部间强的相互吸引作用。从能量的角度分析这种现象,由于纳米粒子与磷脂分子头部间强的相互结合能远大于纳米粒子粘附处膜弯曲的能量,这就导致磷脂分子可以包裹纳米粒子,但囊泡正的表面张力导致囊泡的内表面很难凹陷,纳米粒子难以到达囊泡的内部。增加纳米粒子的半径、高度及曲率半径导致纳米粒子被膜包裹的时间增加,这三个因素影响纳米粒子能否完全被膜包裹。还需要注意的是,纳米粒子的聚集引起囊泡发生各种形变,甚至引发囊泡破裂。在这个过程中,囊泡出现特殊的结构如成芽等。最重要的是纳米粒子涉及的细胞毒性问题,对我们的工作而言,我们需要确定纳米粒子的数目,数目一旦过多会引起细胞毒性。