Ti3C2TxMXene抗蛋白质吸附的分子模拟

为阐明Ti3C2Tx MXene抗蛋白质的吸附机理，以分子动力学模拟为手段，设计了常见的几种蛋白质(β2微球蛋白、人血清蛋白（HSA）、牛血清蛋白（BSA）和溶菌酶)在水相里的动力学行为，作为蛋白质吸附模型参考系，系统地探究了Ti3C2O2、Ti3C2（COOH）(OH)3、Ti3C2（NH2）2、Ti3C2（COOH）2和Ti3C2（OH）2 MXene等5种表面官能团性质不同的Ti3C2Tx MXene对蛋白质构象的影响。结果表明：将参考系和上述5种Ti3C2Tx MXene表面的均方根位移和均方根波动进行比较，发现偏差幅度均在0.5 nm以内，说明这些蛋白质在Ti3C2Tx MXene的表面保留着天然构象，其中，Ti3C2（OH）2 MXene和Ti3C2（COOH）2 MXene因其亲水性最好，对蛋白质形变的影响最小；模拟过程中牛血清蛋白和Ti3C2O2的质心距离始终保持恒定（3.5 nm）,Ti3C2O2/PVDF膜的BSA吸附量从纯PVDF膜的65μg/cm2降低到28μg/cm2，说明Ti3C2Tx MXene具有显著的抗蛋白吸附特性；此外，模拟结果还从原子水平展示了抗蛋白质实验过程中Ti3C2Tx MXene通过水化层的空间位阻效应减少了对蛋白质的吸附。