计算机模拟研究纳米图案化取向的液晶基生物传感器

此课题的研究目的是通过大规模并行计算机模拟生物膜组成成分，如磷脂分子和蛋白质在液晶/水相界面上的相分离、自组装、与水和液晶的相互作用，揭示纳米图案化取向的液晶基生物传感器的物理本质和影响因素。近来实验表明图案化取向的液晶能够传递液晶/水界面上磷脂微区和蛋白质微区纳米尺度结构的信号，具有生物识别能力。由此提供了研制独特的在液-液界面上的液晶基生物传感器的基础。计算机模拟是研究磷脂双亲分子和复杂生物分子（蛋白质、病毒、人类胚胎干细胞等）与图案化取向的液晶相相互作用的行之有效的途径。在介观尺度上模拟液晶/水界面、磷脂装载的液晶/水界面、蛋白质分子在水-磷脂/液晶纳米图案化界面的锚定、液晶的取向反应及其结构缺陷的动力学演化，探索合成材料和生物材料间的功能化和动态化界面的基本原理。为时空控制液晶材料/生物材料界面的化学功能和物理特性，为研制可快速识别生物分子和生物有机体的高效生物传感器提供科学依据。