基于分子动力学模拟的胶原分子力学特性研究

• 作者: 张春秋 葛海斌
• 来源期刊: 医疗卫生装备
• 学科: 医学
• 关键词: 分子动力学模拟 关节软骨 胶原分子 杨氏模量 力学特性
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 1-5
• 页数: 5页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4350字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7687/j.issn1003-8868.2018.03.001

摘要

目的:通过分子动力学模拟研究胶原分子的力学特性,得出软骨微观结构成分的力学特性与宏观力学特性的关系.方法:从蛋白质数据库中获取胶原分子模型,使用GROMACS分子动力学模拟软件包,构建一个长×宽×高为24 nm×3.2 nm×3.2 nm的模拟盒子.将胶原分子置于盒中,添加6719个水分子、20个Na+与20个Cl-,形成浓度与生理盐水相近的模拟环境.在此环境中对胶原分子进行不同温度、不同拉伸速率、不同压强条件下的单轴拉伸模拟.结果:在温度恒定的情况下,拉伸速率增大,胶原分子杨氏模量增大;在拉伸速率一定的情况下,模拟体系温度升高,其杨氏模量减小;在一定温度与拉伸速率条件下,逐步增大体系压强,其杨氏模量逐渐减小.结论:通过在不同条件下对胶原分子的单轴拉伸模拟,获得了胶原分子的力学规律.在拉伸过程中,其杨氏模量与拉伸应变之间存在一定的率相关性,这为从微观方面研究软骨率相关性提供了思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张春秋	天津市先进机电系统设计与智能控制重点研究实验室天津理工大学机械工程学院	8	19	3.0	4.0
2	葛海斌	天津市先进机电系统设计与智能控制重点研究实验室天津理工大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0