Liquid-liquid phase separation of a surfactant-solubilized membrane protein
膜蛋白的相行为源于与其增溶所需的两亲分子的复杂协同作用。我们表明，电离的pH敏感的表面活性剂，LDAO，绑定到细菌光合作用蛋白，反应中心（RC），导致在一个狭窄的pH范围内蛋白质液-液相分离令人惊讶的稳定的“液滴”，在较低的pH值的可逆聚集的前兆。相分离促进温度升高和阻碍通过添加盐。RC光吸收和光诱导电子循环也受到相分离的强烈影响。
2002-11-22 cond-mat.soft q-bio
Phase separation and near-critical fluctuations in two-component lipid membranes: Monte Carlo simulations on experimentally relevant scales
通过基于格子的蒙特卡罗模拟，我们使用DMPC/DSPC脂质混合物作为模型系统，在微米量级的实验相关空间尺度和秒级的时间间隔上研究了双组分脂膜的性质。我们的大规模模拟，使我们能够获得重要的结果，以前没有报道在模拟研究的脂膜。我们发现，在一定范围内的脂质组合物，从流体相到流体-凝胶相共存的相变通过近临界波动进行，而对于其他脂质组合物，这种相变具有准突变的字符。在近临界波动的存在下，观察到脂质分子的瞬态亚扩散。这些功能的系统是稳定的，在我们的模拟中使用的脂质相互作用参数的扰动。线张力表征脂质域中的流体-凝胶共存区域被发现是在pN范围内。当接近临界点时，线张力、流体-凝胶空间涨落的反相关长度以及相应的膜的反序参量磁化率消失。所有这些结果与最近的实验结果模型脂膜。我们的域粗化动力学的分析后，突然淬火的膜的流体-凝胶共存区域揭示了脂质的横向扩散在流体-凝胶相分离过程中起着重要的作用。
2011-02-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Budded membrane microdomains as regulators for cellular tension
我们提出了一种机制，在活细胞膜的机械调节，基于细胞膜和膜水库之间的膜面积的交换。储库由内陷的膜微区组成，随着膜应变的增加，这些微区容易变平，从而有效地控制膜张力。我们发现，域形状的过渡是一阶的，允许平面和内陷域之间的共存。在共存期间，膜张力由畴弹性和形状转变的动力学控制。我们表明，活细胞的质膜的张力是固有的瞬态和动态的，和有价值的见解的细胞膜的组织可以通过研究机械扰动后的细胞膜张力的变化。
2005-09-19 cond-mat.soft q-bio.SC
Bilayer registry in a multicomponent asymmetric membrane : dependence on lipid composition and chain length
细胞膜生物学相当感兴趣的一个问题是跨不对称双层的相分离结构域是否彼此强烈相关，以及一个小叶中的相分离是否可以诱导另一小叶中的分离。我们回答这两个问题是肯定的，使用原子分子动力学模拟研究的3-组分{\em不对称}脂质双层包括不饱和的POPC（棕榈酰-油酰-磷脂酰-胆碱），饱和的SM（鞘磷脂）和胆固醇与不同的组成比例的平衡统计特性。我们的模拟是通过固定的组合物的上部小叶是在共存的液体有序（$l_o$）-液体无序（$l_d$）相，而下部小叶的组合物是不同的相共存制度的混合$l_d$相，跨越一阶相边界。在每个瓣叶的相共存状态下，我们发现两个瓣叶之间的$l_o$结构域具有很强的跨双层相关性，导致{\it双层注册}。这种跨双层相关性敏感地取决于参与脂质的链长和可能的脂质化学的其他特征，如饱和度。我们发现，当下小叶名义上处于混合（$l_d$）相时，上小叶中的$l_o$结构域可以{\em诱导}下小叶中的相分离。
2013-09-19 cond-mat.soft physics.bio-ph
Coexistences of lamellar phases in ternary surfactant solutions
从理论上研究了二元和三元表面活性剂溶液中层状相的共存。以前的自由能的层状堆叠扩展到考虑到膜段的平移熵。二元表面活性剂溶液（表面活性剂/水混合物）的相图显示两个层状相之间的相分离，也表现出一个临界点。对于层状相在三元表面活性剂溶液（表面活性剂/表面活性剂/水的混合物），我们探讨了可能的相行为，并表明，相图表现出各种三相区域以及两相区域中，不同的层状相共存。我们还发现，有限的表面张力抑制了膜的起伏波动，导致更广泛的三相和两相共存区。
2017-07-19 cond-mat.soft
Main phase transition in lipid bilayers: phase coexistence and line tension in a soft, solvent-free, coarse-grained model
我们设计了一个软的，无溶剂的，粗粒度的模型脂双层膜。的非键合的相互作用采取的形式的加权密度泛函，这使我们能够描述的热力学的自组装和包装效果的粗粒珠的状态方程的密度扩展和加权函数，正则化的微观珠密度，分别。通过双层厚度和热能尺度kT识别长度和能量尺度，该模型定性地再现了关键特征（例如，抗弯刚度、单位脂质分子的面积和可压缩性）。我们利用这个模型来研究双层膜的液相和凝胶相之间的主要相变。我们准确地定位使用自由能计算的相共存，并获得估计的裸露和热力学线张力。
2010-02-10 cond-mat.soft
The Phase Behavior of Mixed Lipid Membranes in Presence of the Rippled Phase
我们提出了一个模型描述液-固相共存的混合脂膜，包括明确的波纹相的发生。对于单组分膜，我们采用了以前的模型，其中膜厚度被用作序参量参数。作为温度的函数，该模型适当地考虑了三种可能的膜相：固体，液体和波纹相的相行为。我们的主要目的是探索扩展该模型的二元脂质混合物，考虑组成依赖的重要模型参数。所得到的相图显示各种液体，固体和波纹相共存区，并在定量协议与实验的一些特定的脂质混合物。
2007-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Exploring the effects of photon correlations from thermal sources on bacterial photosynthesis
热光源可以产生具有强空间相关性的光子。我们研究了这些相关性可能在细菌光合作用中发挥的作用。我们的研究结果表明，连续吸收和光合过程的效率之间的横向距离之间的关系。此外，核心复合物（所谓的RC-LH 1）的聚集度高的膜显示出生物体从入射光的空间相关性中最大限度地获益的范围。相比之下，没有发现最大值的膜具有低的核心-核心集群。我们采用了一个详细的膜模型与国家的最先进的经验输入。我们的研究结果表明，膜的天线复合体的组织可能是非常适合的空间相关性存在于一个自然光源。未来的实验将需要验证这一预测。
2017-06-28 cond-mat.soft nlin.AO physics.bio-ph
Charged bilayer membranes in asymmetric ionic solutions: Phase diagrams and critical behavior
我们认为相分离的不对称带电的脂质双层膜组成的中性和带负电荷的脂质，在接触/出具有不同的离子强度的离子溶液。两个不对称的小叶通过静电相互作用耦合。基于自由能方法，计算了两种溶液在不同离子强度和耦合参数下的临界点和相图。耦合常数的增加或内/外溶液之间盐浓度的不对称性，由于静电相互作用而产生更高的相分离温度。因此，强屏蔽（小德拜长度）的相共存区域增加。最后，预测了相图中可能的三相共存区域。
2011-09-26 cond-mat.soft
Surface Densities Prewet a Near-Critical Membrane
最近的工作强调了热力学相行为在不同细胞过程中的作用。蛋白质和核酸可以在细胞质和细胞核中相分离成三维液滴，并且动物细胞的质膜似乎被调谐接近二维液-液临界点。在一些实例中，细胞质蛋白质在质膜结构域处聚集，形成诸如突触后密度和多样的信号传导簇的结构。在这里，我们研究这些表面密度的物理，采用最小的模拟凝聚聚合物耦合到伊辛膜表面结合互补朗道理论。我们认为，这些表面密度是一个新的阶段，让人想起预润湿，其中一个分子薄的三维液体通常固体表面上形成。然而，在表面密度中，固体表面被具有独立相分离倾向的膜代替。我们表明，接近临界膜中的参数制度，其中发生预润湿样的过渡显着增加，导致一个广泛的区域，共存的表面相可以形成，即使当体相是不稳定的。我们的模拟自然地表现出三个表面相共存，即使膜和聚合物本体只能显示两相共存。我们认为，这些表面密度的物理使不同的功能，真核细胞。
2021-02-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
The unbinding transition of mixed fluid membranes
提出了一个多组分流体膜的非束缚转变的唯象模型，其中的非束缚转变用类似于聚合物的Flory-Huggins理论的理论来描述。包合物分子的横向相分离和膜-基底距离之间的耦合解释了两个未结合相之间的相共存，如Marx等人在最近的实验中观察到的[Phys. Rev. Lett. 88，138102（2002）]。在临界终点温度下，我们发现对于多组分膜，解束缚转变为一级反应。
2002-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Partitioning of 1-alkanols in composite raft-like lipid membrane
虽然众所周知1-烷醇具有麻醉特性，但其作用方式仍然是个谜。采用原子分子动力学模拟研究了不同链长的1-烷醇在由不饱和二油酰磷脂酰胆碱（DOPC）、饱和二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）和胆固醇（Chol）组成的筏状模型膜中的分配，该模型膜呈现出液-序（lo）-液-序（ld）相共存的相结构.模拟结果表明，1-烷醇对膜力学性能的影响随链长的增加而增大，尤其是1-烷醇更倾向于在ld相区分配。对于长链烷醇，1-烷醇在膜中的渗透显著增加。我们还发现了1-链烷醇上的脂质和膜的刚性的链的顺序的依赖性。
2018-06-06 cond-mat.soft physics.bio-ph
Stable patterns of membrane domains at corrugated substrates
多组分膜如脂质和胆固醇的三元混合物可在两个液相之间表现出共存区域。当这样的膜粘附到一个波纹状的基板，相分离过程强烈依赖于基板的地形，弯曲刚度，和线张力的膜域之间的相互作用，我们通过能量最小化和蒙特卡罗模拟理论上显示。对于两个膜相之间足够大的抗弯刚度对比，波纹状基底截断相分离过程并导致膜域的稳定图案。我们的理论与最近的实验观察是一致的，并提供了一个可能的控制机制域模式的生物膜。
2008-01-24 cond-mat.soft
Segregation of receptor-ligand complexes in cell adhesion zones: Phase diagrams and role of thermal membrane roughness
免疫细胞的粘附区，即“免疫突触”，具有受体-配体复合物的特征结构域。结构域的形成可能是由受体-配体复合物的长度差异引起的，并且已经在T细胞粘附到具有锚定配体的支撑膜的实验中进行了研究。对于具有结合细胞膜中受体TCR和LFA 1的两种类型的锚定配体MHCp和ICAM 1的支撑膜，已经观察到在宽范围的配体浓度和亲和力下细胞粘附区中TCR-MHCp和LFA 1-ICAM 1复合物的结构域的共存。对于支持膜与长和短的配体结合到相同的细胞受体CD 2，相反，域共存已观察到一个相当窄的配体浓度比。在这篇文章中，我们确定了详细的相图细胞粘附支持膜与细胞粘附的物理模型。我们发现了一个特性的差异之间的粘附场景中，两种类型的配体在支持膜结合（i）相同的细胞受体或（ii）两种不同的细胞受体，这有助于解释实验观察。我们的相图完全包括纳米尺度上的细胞膜的热形状波动，这导致域形成的临界点和受体和配体的合作结合。
2010-07-22 cond-mat.soft q-bio.SC
Common anesthetic molecules prefer to partition in liquid disorder phase domain in a composite multicomponent membrane
尽管麻醉药在临床上有着广泛的应用，但我们对全身麻醉的分子水平的理解还远未达到。采用原子分子动力学模拟，研究了常用麻醉剂乙醇、氯仿和甲醇在由不饱和棕榈酰-油酰-磷脂酰胆碱（POPC）、饱和棕榈酰-鞘磷脂（PSM）和胆固醇（Chol）组成的对称多组分脂双层膜中的作用.我们发现，机械和物理性能，如膜的厚度和刚度降低，而在麻醉分子的存在下表现出的膜的横向扩张。我们的模拟显示了复合多组分脂质膜中麻醉剂的横向和横向异质性。乙醇和氯仿均分配在富含POPC的ld相区中，而甲醇分布在两个lo-ld相区中。氯仿可以深入渗透到膜中，而甲醇主要分配在靠近头基的水层处，乙醇分配在膜中脂质的颈部处。
2018-03-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
A theory of ordering of elongated and curved proteins on membranes driven by density and curvature
细胞膜与无数的曲率活性蛋白相互作用，这些蛋白控制膜形态并负责机械感觉和机械转导。这些蛋白质中的一些，例如那些含有BAR结构域的蛋白质，是弯曲和伸长的，因此可能会采用不同的取向顺序状态，从各向同性到最大化熵，再到由于拥挤或适应底层膜的曲率而导致的扭曲。在这里，延长工作[纳西曼托等。等人，Phys.Rev.E，2017，96，022704]，我们开发了平均场密度泛函理论来预测取向顺序并评估弯曲膜上细长和弯曲物体的集合的自由能。该理论依赖于粒子的微观性质，并解释了密度依赖的各向同性到非均匀性转变如何被各向异性曲率修改。我们还研究了各向同性和双相共存。这一理论奠定了理解BAR蛋白和分子顺序的膜重塑之间的相互作用，在[Le Roux et.等，提交，2020年]。
2020-09-18 cond-mat.soft physics.bio-ph
Coupling between membrane tilt-difference and dilation: a new ``ripple'' instability and multiple crystalline inclusions phases
本文讨论了膜的微弹性的连续朗道理论，它包含了双层膜厚度变化和两个单层膜倾斜角之差之间的耦合。这种耦合稳定了具有波纹微结构的新相。膜内含物之间的相互作用结合了膨胀引起的吸引力和倾斜差异引起的排斥力，产生2D晶相，不同的晶格间距的大耦合可能共存。有利于晶体的包裹体是那些具有长凸或短凹疏水核的包裹体。
1998-06-23 cond-mat.soft
Thermodynamics of Wetting, Prewetting and Surface Phase Transitions with Surface Binding
在活细胞中，富含蛋白质的浓缩物可以润湿细胞膜和膜结合细胞器的表面。有趣的是，许多相分离蛋白质也结合到膜上，导致结合分子的分子层。在这里，我们调查如何绑定到膜影响润湿，预润湿和表面相变。我们推导出一个热力学理论的三维散装在存在一个二维的，平坦的膜。在相共存，我们发现，膜结合促进完全润湿，从而降低润湿角。此外，在饱和浓度以下，结合促进在膜处形成厚层，从而将预润湿相变移动到远低于饱和浓度。在表面附近的结合和未结合分子之间的区别导致大量不同的表面状态和具有丰富的相变拓扑的复杂表面相图。我们的工作表明，表面相变与分子结合相结合代表了一种控制细胞内表面富含蛋白质结构域形成的通用机制。
2022-03-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Collective Dynamics of Lipid Membranes studied by Inelastic Neutron Scattering
利用中子非弹性散射研究了氘代DMPC双层膜的集体短波长动力学。给出了该模型体系凝胶相和流体相的色散关系$\hbarω$（Q）。非弹性激发的温度依赖性表明在宽范围内两相之间的相共存，并导致与先前非弹性X射线散射研究[Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，740（2001）]。因此，我们发现，在分散关系的最小值实际上是更深的凝胶比在流体相。最后，我们可以清楚地识别由分子动力学（MD）模拟预测的额外的非色散（光学）模式[Phys. Rev. Lett. { \bf 87}，238101（2001）]。
2004-02-27 cond-mat.soft q-bio.BM
Budding of domains in mixed bilayer membranes
我们提出了一个模型，占萌芽行为的域在脂质双层，其中每一个双层小叶有其局部曲率和局部脂质组成之间的耦合。两个单分子膜之间的成分不对称导致整体自发曲率。膜自由能包含三个贡献：弯曲能，线张力，和横向相分离的朗道自由能。在一个平均场处理，我们得到了各种相图，其中包含完全出芽，酒窝和平坦的状态。特别是，对于一定范围的膜参数，相图表现出三临界行为以及三相共存区。将整体相图分为三类，并从曲率-成分耦合参数和畴尺寸两个方面进行了分析。
2015-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Microscopic membrane elasticity and interactions among membrane inclusions: Interplay between the shape, dilation, tilt and tilt-difference modes
一个唯象的朗道弹性的形状，扩张，和脂质倾斜的双层膜的开发。形状模式与单分子层倾斜的和耦合，而膨胀模式与单分子层倾斜的差耦合。膜夹杂物之间的相互作用进行了讨论。内含物改变膜厚度和/或由于其凸形或凹形而引起倾斜差，产生膨胀引起的吸引和倾斜差引起的排斥。由此产生的相互作用可以稳定2D晶体相，当膨胀倾斜差耦合较大时，可能存在不同晶格间距。有利于晶体的包裹体是那些具有长凸或短凹疏水核的包裹体。由于夹杂物的圆锥形状，它们会引起局部膜曲率，从而相互排斥。在短的夹杂物分离，与夹杂物的锥角相媲美的倾斜发展：它放松膜曲率，减少排斥。在大的分离处，倾斜消失，不管形状倾斜耦合的值是多少。
1998-10-22 cond-mat.soft
Budding and Domain Shape Transformations in Mixed Lipid Films and Bilayer Membranes
我们研究的稳定性和形状的域的自发曲率的流体薄膜和膜，嵌入在周围的膜与零自发曲率。这些区域可能是由于流体膜中包含杂质或膜内的相分离而产生的。我们表明，小，但有限的线和表面张力和有限的自发曲率，在低杂质浓度下获得的平衡相的突出的圆形域。在较高的浓度下，我们预测从圆形域，或“囊片”，条纹的过渡。在这两种情况下，我们计算这些域的形状内的膜形状的蒙赫表示。随着线张力的增加，我们数值计算表明，有一个萌芽的转变，从稳定的突出圆形域球形芽。我们计算了全相图，并证明了两个三相点，分别为芽-扁平-囊状和扁平-条纹-囊状共存。
2005-02-23 cond-mat.soft
Adhesion-induced Phase Separation of Biomembranes--Effective Potential and Simulations
我们目前的理论分析和数值模拟的粘附诱导相分离的多组分膜与两种类型的配体-受体复合物（路口）。我们表明，在整合所有可能的分布的交界处，系统可以被视为一个有效的外部电位下的膜。用平均场论和高斯近似分析了有效膜电位，发现（1）在足够大的结高度差下，结高度差是导致相分离的主要因素。(ii)在远离平均场临界点的两相区中，由于较软的结具有较高的熵，当较硬的结的有效结合能较高时，会出现相共存。(iii)在平均场临界点附近的两相区，有效势的形状表明，当软结的有效结合能较高时，会出现相共存。通过蒙特卡罗模拟研究了结密度对临界点的影响，结果表明，随着系统结密度的降低，在较大的结高差处会发生相分离。
2005-10-16 cond-mat.soft
Identifying the Onset of Phase Separation in Quaternary Lipid Bilayer Systems from Coarse-Grained Simulations
了解（去）混合行为的多组分脂质双层是一个重要的一步，解开的空间组成的异质性在细胞膜的性质和它们在生物功能中的作用。我们使用粗粒度的分子动力学模拟来研究磷脂和胆固醇的四元混合物的组成相图。已知该混合物表现出均匀相和共存相。我们比较和结合膜结构的不同统计措施，以确定在组成空间中的相共存的发病。在我们的方法中的一个重要因素是组成的异质性的系统的大小的依赖。虽然均匀相可以是结构化的并且显示长的相关长度，但是相共存的标志性行为是表观相关长度与系统尺寸的比例。由于后者在模拟中不能轻易改变，因此我们的方法使用从不同大小的观察窗口获得的信息来准确区分相共存和结构均匀相。这种方法是建立在非常普遍的物理原理，并将有利于未来的多组分脂质双层的相行为的研究。
2018-01-16 cond-mat.soft
Membrane-mediated force transduction: Stick-slip motion of vesicles with fluid membranes
本文研究了内力如何通过流体膜转导为运动，通过开发由旋转磁场驱动铁磁粒子的脂质囊泡最小系统，揭示了膜弹性、过剩面积和相共存等对力转导效率及囊泡粘滑运动的调控机制。
2025-07-10 cond-mat.soft
Simple Model of Membrane Proteins Including Solvent
我们报告了一个简单的二维模型的相图的数值模拟，类似于Noro和Frenkel [J. Chem. Phys. \textbf{114}，2477（2001）]提出的膜蛋白，但其中包括溶剂的作用。我们首先使用吉布斯系综蒙特卡罗模拟，以确定通过一个方阱势在二维的相互作用范围的各种值的粒子相互作用的相行为。然后研究溶质-溶剂相互作用的唯象模型，以了解溶质-溶剂相互作用如何修改流体-流体共存曲线。结果表明，这样的模型可以产生系统的液-液相分离曲线，具有上，下临界点，以及闭环相图，是与相应的三维模型的情况下。
2006-03-04 cond-mat.soft
Charge-induced phase separation in lipid membranes
实验研究了含负电荷脂质的脂质双层中的相分离。我们观察到相分离的结构，并确定在几个二元和三元脂质混合物的不饱和中性脂质，二油酰磷脂酰胆碱（DOPC），饱和中性脂质，二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC），不饱和带电脂质，二油酰磷脂酰甘油（DOPG $^{\scriptsize{(-)}}$），饱和带电脂质，二棕榈酰磷脂酰甘油（DPPG $^{\scriptsize{(-)}}$），和胆固醇的膜溶解温度。在饱和和不饱和带电脂质的二元混合物中，带电头部与烃尾部的饱和度的组合是膜相分离稳定性的主导因素。DPPG $^{\scriptsize{(-)}}$增强相分离，而DOPG $^{\scriptsize{(-)}}$抑制相分离。此外，将DPPG $^{\scriptsize{(-)}}$加入DPPC/胆固醇的二元混合物中诱导富含DPPG $^{\scriptsize{(-)}}$和富含胆固醇的相之间的相分离。这表明胆固醇的定位强烈依赖于亲水性头部基团上的电荷，而不是烃尾部的排序。最后，当DPPG $^{\scriptsize{(-)}}$加入到DOPC/DPPC/胆固醇的中性三元体系（传统的膜筏模型）中时，产生三相共存。最后，我们讨论了一些定性的特点，在带电膜的相行为，使用自由能的方法。
2014-08-19 cond-mat.soft
Monolayer Spontaneous Curvature of Raft-Forming Membrane Lipids
采用小角X射线散射（SAXS）在倒置六方相（HII）上获得胆固醇、DOPE、POPE、DOPC、DPPC、DSPC、POPC、SOPC和卵鞘磷脂的单层自发曲率。自发曲率的双层形成脂质的估计通过添加控制量的HII形成模板以下先前建立的协议。磷脂酰乙醇胺和胆固醇的自发曲率被发现至少是一个因素的两个更负的磷脂酰胆碱，其J 0更接近于零。有趣的是，DPPC在25 °C下获得了显著的正J 0值（+0.11/nm）。我们进一步确定了自发曲率J 0（T）在15 ~ 55 \degC范围内的温度依赖性，结果表明，大多数研究的脂质的自发曲率分布非常窄，为-1 ~-3 * 10^-3 l/nm°C。这些数据使我们能够估计单层自发曲率的三元脂质混合物显示液体有序/液体无序相共存。我们报告的自发曲率相图DSPC/DOPC/胆固醇，DPPC/DOPC/胆固醇和SM/POPC/胆固醇和蛋白质插入和线张力的影响进行了讨论。
2013-09-17 cond-mat.soft q-bio.BM
Coupling of Lipid Phase Behavior and Protein Oligomerization in a Lattice Model of Raft Membranes
Ben Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究探讨了脂质相行为与蛋白质寡聚化之间的耦合机制，通过晶格蒙特卡罗模型分析蛋白质-脂质相互作用与蛋白质-蛋白质相互作用的平衡对膜蛋白寡聚化的影响。
2026-05-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Comment on "Capturing Phase Behavior of Ternary Lipid Mixtures with a Refined Martini Coarse-Grained Force Field"
我们在这里报告了“用精制马提尼粗粒力场捕获三元脂质混合物的相行为”[Journal of Chemical Theory and Computation 2018，14，11，6050-6062]中引入的模拟模型的陷阱。据报道，这种改进的Martini模型重现实验相图的三元DOPC/DPPC/胆固醇混合物，包括两个液相共存。然而，我们证明，这种共存只出现由于一个不幸的选择的模拟参数，这导致了穷人的节能。具体来说，胆固醇模型的约束从膜中排出能量，导致在截然不同的温度下共存的两个相。使用为所用胆固醇模型推荐的模拟参数，消除了这种假象，但相共存也是如此，即实验相图不再重现。重要的是要强调的是，目前的评论提交给化学理论和计算。然而，该杂志主编未经同行审查即予以拒绝，他说该杂志“很少发表此类材料”。
2020-09-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
3D pattern formation of a protein-membrane suspension
本研究利用MinDE系统发现，破碎成脂质体的膜虽失去连续性，仍能通过ATP驱动蛋白相互作用形成三维图案，揭示膜物理性质调控图案形成的关键参数。
2025-10-07 cond-mat.soft
Protein Adsorption on Lipid Monolayers at their Coexistence Region
我们从理论上研究了蛋白质以及其他大分子在空气-水界面处被纳入两亲性单分子膜的行为。我们假设的单层是在共存区域的“主”过渡，其中域的液体凝聚相共存的液体扩展的背景。使用一个简单的平均场自由能占蛋白质和两亲分子之间的相互作用，我们得到的空间蛋白质分布具有以下特点。当蛋白质优先与液体浓缩或液体膨胀结构域相互作用时，它们将溶解在相应的相中。当蛋白质在能量上与两亲分子的密度相当无关时，它们将定位在（二维）液体膨胀相和凝聚相之间的线边界处。在这两种极限情况之间，发生蛋白质的离域转变。这种转变可以通过改变温度或掺入的蛋白质的量来实现。这些发现与最近的荧光显微镜实验一致。我们的研究结果也适用于脂质多组分膜共存的不同的流体相。
1998-03-21 cond-mat.soft q-bio
Phase Transitions in Multicomponent String Model
我们提出了一个一维模型的字符串装饰的粘附分子（贴纸）模仿多组分膜的限制几何形状。弦由两个平行的壁限定，并且它通过短程吸引力与其中一个壁相互作用，而贴纸被另一个壁吸引。模型的精确解的情况下，无限壁分离预测连续和不连续的过渡阶段，其特征在于低和高浓度的贴纸字符串之间。我们的模型也表现出这两个阶段的共存，类似于多组分膜的模型。
2003-10-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Characterizing the heterogeneity of membrane liquid-ordered domains
本研究通过含胆固醇的三元脂质混合物晶格模型，揭示了液态有序相纳米结构的异质性特征，即其被分割为富含Chol子域和不含Chol的凝胶状纳米团簇，为区分两相与单相混合物中的液态有序域提供了依据。
2023-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Domain size polydispersity effects on the structural and dynamical properties in lipid monolayers with phase coexistence
本研究通过Brownian dynamics模拟发现，脂质单层中结构域尺寸多分散性会显著影响相互作用强度的估算，但在特定参数范围内可用单分散模型近似。
2018-02-15 cond-mat.soft physics.bio-ph
Finite Phase-separation FRET I: A quantitative model valid for bilayer nanodomains
多组分脂质混合物表现出复杂的相行为，包括在三元混合物中纳米级流体相的共存，模仿哺乳动物质膜的外小叶的组成。负责相域的小尺寸的物理机制是未知的，部分原因是难以确定的尺寸和寿命分布的小，短暂的域。稳态FRET提供了关于脂质荧光团在膜中的空间分布的信息，并且利用适当的模型可以用于确定相域的大小。从二元硬盘流体的径向分布函数出发，建立了一个与畴尺寸有关的受激受主辐射模型。我们比较了两个类似的，最近发表的模型的模型的结果。
2011-05-31 cond-mat.soft
Phase Behavior of Unilamellar Hybrid Lipid-Diblock Copolymer Membranes
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
提出一个物理框架，结合化学不混溶性、疏水厚度不匹配和几何约束，预测杂化膜的形态，并通过粗粒化分子动力学验证，统一了实验和模拟观察。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Formation of dilute adhesion domains driven by weak elasticity-mediated interactions
细胞-细胞粘附通过受体和配体蛋白的特异性结合来建立。粘附键相互吸引，并经常聚集成许多生物过程的中心的大簇。粘合键之间的吸引力相互作用的一个可能的起源是膜对它们由键引起的变形的弹性响应。在这里，我们分析这些弹性介导的相互作用，使用一种新的平均场方法。在不同的键密度，$ϕ$，系统的分析表明，相图显示出一个几乎普遍的行为时，温度$T$绘制与缩放密度$x=ϕξ^2$，其中$ξ$是膜的区域受单键的线性尺寸。临界点$(ϕ_c,T_c)$位于非常低的密度和略低于$T_c$，我们确定两个低密度相之间的相共存。只有当键使膜变形的高度$h_0$远大于它们的热粗糙度$Δ$时，才能观察到致密域，热粗糙度$Δ$发生在非常低的温度$T\ll T_c$。我们的结论是，弹性介导的相互作用是弱的，不能被视为负责形成致密的粘附域。弹性介导效应的弱性及其与稀释体系的相关性仅可归因于膜的弹性能在半稀释状态下饱和的事实，此时键$r\gtrsim ξ$之间的典型间距，即，对于$x\lesssim 1$。因此，在更高的密度下，只有键的混合熵（有利于均匀分布）是化学相关的。我们讨论了我们的研究结果的免疫突触形成的问题的影响，并证明弹性介导的相互作用可能参与这些半稀释膜域的聚集。
2016-07-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamic Modes of Microcapsules in Steady Shear Flow: Effects of Bending and Shear Elasticities
采用基于泰勒变形参数$α_{\rm D}$、倾斜角$θ$和膜旋转相位角$ϕ$的理论方法研究了稳态剪切流中微胶囊的动力学。结果表明，动态相图随薄膜剪切弹性和弯曲弹性比值的增大而发生显著变化。流体囊泡（无剪切弹性）表现出三种动态模式：（i）在内部流体的低粘度$η_{\rm {in}}$下的坦克踩踏（TT）（$α_{\rm D}$和$θ$松弛至恒定值），（ii）在高$η_{\rm {in}}$下的翻滚（TB）（$θ$旋转），和（iii）在中$η_{\rm {in}}$和高剪切速率$\dotγ$下的摆动（SW）（$θ$振荡）。所有三种模式都伴随着膜（$ϕ$）旋转。对于低剪切弹性的微胶囊，$ϕ$转动的能垒诱导了无$ϕ$转动的TB相以及SW和TB运动的共存相。$ϕ$旋转与TB旋转或SW振荡的同步以旋转频率的整数比发生。在高剪切弹性下，势能中的鞍点消失，中间相消失，并且发生$ϕ$或$θ$旋转。这种相行为与最近的模拟结果，低弯曲弹性的微胶囊。
2010-03-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mixing small proteins with lipids and cholesterol
本文通过蒙特卡洛模拟研究在DPPC/DOPC/胆固醇三元混合物中加入少量小蛋白质后的相行为，发现蛋白质与饱和脂质的亲和力可诱导液态有序大畴形成，并使其尺寸接近生物脂筏。
2024-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Periodic ordering of clusters and stripes in a two-dimensional lattice model. I. Ground state, mean-field phase diagram and structure of the disordered phases
纳米粒子或大分子之间的短程吸引和长程排斥（SALR）可以导致在固体表面、流体界面或膜上自发形成斑图形成。为了研究这类系统的自组装，我们考虑了一个具有最近邻吸引和第三邻排斥的三角格子模型。在模型的基态（$T=0$），对于小的化学势值$μ$，晶格是空的，而对于大的$μ$，晶格被完全占据。对于中间值的$μ$周期性分布的集群，气泡或条纹出现，如果斥力足够强。在真空相和有序团簇相以及团簇相和片层（条纹）相共存时，单位点熵不为零。由于这种基态简并，由团簇或条纹组成的无序流体相是稳定的，并且表面张力消失。对于$T>0$，我们在平均场近似下构造了相图，并在自洽的Brazovskii型场论中计算了关联函数。
2014-01-04 cond-mat.soft
Hyperscaling relation between the interfacial tension of liquids and their correlation length near the critical point
涉及凝聚态共存相的接口是必不可少的软物质现象，如润湿，成核，形态，相分离动力学，膜，相共存的纳米材料等的各种例子。大多数分析理论使用的概念来自平均场论，它没有充分描述这些系统。从原子尺度到介观尺度的界面数值模拟仍然是一个挑战。在目前的工作中，有机溶剂和水的混合物之间的界面张力得到介观计算机模拟。的界面张力的温度依赖性被发现服从标度律的平均临界指数μ = 1.23。此外，我们计算的相关长度的演变，定义为不混溶流体之间的界面的厚度，作为温度的函数，发现它也服从标度律的平均临界指数为nu = 0.67。最后，我们表明，这些二元混合物的mu和nu的比较构成了3d中这些指数之间的Widom超标度关系的第一次测试，表示为mu = nu（d - 1）。基于这些值和三维伊辛模型的值，我们认为这两个系统属于同一普适类，这为计算新的标度指数开辟了道路。
2014-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying Structural Dynamic Heterogeneity in a Dense Two-dimensional Equilibrium Liquid
我们研究了模型平衡流体的局部结构波动，目的是更好地理解最近对玻璃形成液体和其他强相互作用粒子系统（如脂质膜、尘埃等离子体、晶体界面动力学、蛋白质内部动力学等）的模拟和实验研究中确定的局部非均匀动力学的结构基础。我们用分子动力学模拟研究了二维单组分Lennard-Jones在一定密度和温度范围内的液晶和结晶相。我们通过基于立体角的曲面细分技术检查单个粒子的紧邻区域来识别三种不同的粒子结构类别。特别是，区域分布的社区揭示了具有六边形，五边形和正方形对称的笼子。在液相中，五边形单元似乎是主要的基序，而在完美晶体的情况下，固相是由六边形单元占主导地位。分别检查属于每个结构类的颗粒的空间组织表明，由在液体和固体内发现的六边形和五边形群体的颗粒形成的有限大小的簇，分别以互补的方式作为密度的函数生长，并且两种颗粒群体在液晶共存制度内渗透。有趣的是，不同的局部结构的粒子的人口，由相邻粒子的排列定义，被发现保持不同的扩散率计算的组成粒子的速度自相关的所有密度研究。我们的分析提供了一个新的分析方法和一个可能的框架，了解软材料的结构变化。
2018-09-17 cond-mat.soft
