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Mechanisms underlying interactions between PAMAM dendron-grafted surfaces with DPPC membranes

机译：PAMAM DENDRON-接枝表面与DPPC膜之间的机制潜在的相互作用

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摘要

Biofouling is a pervasive problem which demands the creation of smart, antifouling surfaces. Towards this end, we examine the interactions between a dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) lipid bilayer and a polyamidoamine (PAMAM) dendron-grafted surface. In addition, we investigate the impact of dendron generation on the system behavior. To resolve the multiscale dynamical processes occurring over a large spatial scale, we employ Molecular Dynamics simulations with a coarse-grained implicit solvent force field. Our results demonstrate the transient and equilibrium system dynamics to be determined by the PAMAM dendron generation along with the underlying mechanisms. Higher generation dendrons are observed to favor penetration of the DPPC molecules into the dendron branches, thereby enabling sustained interactions between the membrane and the dendron-grafted surface. Under equilibrium, the membrane adopts a bowl-shaped morphology whose dimensions are determined by the dendron generation and density of interactions. The results from our study can be used to guide the design of novel surfaces with selective antifouling properties which can prevent the adsorption of microorganisms onto lipid membranes.
机译：Biofouling是一种普遍的问题，需要创造智能，防污表面。朝向该目的，我们研究了二硫代磷脂酰胆碱（DPPC）脂质双层和聚酰胺（PAMAM）树枝状覆盆状表面之间的相互作用。此外，我们还研究了树木的影响在系统行为上的影响。为了解决在大型空间尺度上发生的多尺度动态过程，我们采用了具有粗粒的隐式溶剂力场的分子动力学模拟。我们的结果展示了瞬态和平衡系统动态，由PAMAM DENDRON生成与底层机制决定。观察到更高的树枝状细分以赞成DPPC分子在树枝状分支中渗透，从而能够在膜和树枝状接枝表面之间进行持续相互作用。在平衡下，膜采用碗状的形态，其尺寸由树突产生和相互作用的密度决定。我们研究的结果可用于指导具有选择性防污性能的新表面设计，这可以防止微生物吸附到脂质膜上。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2018年第44期|共11页
  • 作者

    Li Jia; Jin Kai; Mushnoori Srinivas C.; Dutt Meenakshi;

  • 作者单位

    Rutgers State Univ Dept Chem &

    Biochem Engn Piscataway NJ 08854 USA;

    Rutgers State Univ Dept Chem &

    Biochem Engn Piscataway NJ 08854 USA;

    Rutgers State Univ Dept Chem &

    Biochem Engn Piscataway NJ 08854 USA;

    Rutgers State Univ Dept Chem &

    Biochem Engn Piscataway NJ 08854 USA;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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