Lipid Controlled Non-Monotonic Assembly and Rheology of an Egg Yolk Protein at Water-Soybean Oil Interface
Department of Physics, School of Natural Sciences, Shiv Nadar Institution of Eminence（锡南达尔卓越学院自然科学学院物理系）
该研究探究了卵黄高磷蛋白在水-大豆油界面的吸附与流变特性，发现脂质对其组装存在非单调调控作用，为优化食品产品组成提供了依据。
2026-08-13 cond-mat.soft
Molecular motions in lipid bilayers studied by the neutron backscattering technique
我们报告了一个高能量分辨率的中子背散射研究，以探讨在纳秒时间尺度上的慢动作在高度取向的固体支持的磷脂双层模型系统DMPC -d54（氘代1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-phoshatidylcholine），与重水水合。该技术允许区分不同分子组分在不同长度尺度下的迁移率的开始，例如脂质酰基链和水合水之间的膜堆，分别，并提供了一个基准测试的可行性，中子背散射调查这些样品系统。我们讨论了通过该技术观察到的脂质酰基链的冻结，并观察到第二次冻结转变，我们将其归因于水合水。
2005-04-17 cond-mat.soft
Small-Angle X-ray Scattering Unveils the Internal Structure of Lipid Nanoparticles
本文利用同步辐射小角X射线散射揭示固体脂质纳米颗粒的桶状内部结构，发现表面活性剂在片晶间形成粘性斑块并部分覆盖界面，挑战经典核-壳模型，为脂质纳米颗粒的理性设计提供关键依据。
2024-02-24 cond-mat.soft
Attractive Interaction between Fully Charged Lipid Bilayers in a Strongly-Confined Geometry
我们研究了在一价反离子存在下高电荷脂双层之间的相互作用。中子和X射线反射率实验表明，带相同电荷的双层之间的水层比两性离子脂质薄，表明双层之间存在违反直觉的静电吸引相互作用。这种吸引力可以通过考虑强耦合极限内抗衡离子之间的相关性来解释，这超出了经典的泊松-玻尔兹曼静电理论。我们的研究结果表明，在一个高度受限的几何形状的强耦合连续理论的限制，并与水介电常数的减少，由于表面电荷诱导的水分子的取向是一致的。
2019-11-07 cond-mat.soft
Self-assembly of lipids in water. Exact results from a one-dimensional lattice model
我们考虑一个晶格模型的两亲分子在溶剂中的分子化学相似的两亲分子的一部分。的相互作用势的取向的两亲分子的依赖性被考虑明确。采用传递矩阵法对模型进行了一维精确求解。特别是，压力作为浓度的函数，关联函数和比热计算。该模型与最近推出的胶体自组装，其中粒子相互作用的各向同性短程吸引和长程排斥（SALR）的潜力晶格模型进行了比较。两亲性和胶体自组装之间的相似之处突出。
2014-11-13 cond-mat.soft
Water-phospholipid interactions at the interface of lipid membranes: comparison of different force fields
水-磷脂相互作用对生物膜的动力学、稳定性和功能具有重要意义，并与脂双层界面上的许多生物过程密切相关。各种力场，如联合原子Berger力场、Kukol和Poger的两个改进版本，以及最近发展的全原子Slipid力场，都可以用来模拟脂双层的结构，它们的结构预测与实验数据符合得很好。在这项工作中，我们表明，尽管在结构预测的脂双层的相似性，有观察到的差异，形成氢键和水和磷脂基团之间的相互作用能量分布在脂双层/水界面，当四个力场二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）磷脂采用分子动力学模拟。特别是，与Berger及其两个改进的力场相比，Slipid力场在水和磷脂之间产生更多的氢键，并且对于它们各自的酰基尾部上的两个羧基，产生更对称的相互作用能量分布。这些差异主要归因于不同的界面水分布和使用不同力场在DPPC脂质的界面水和氧原子之间形成氢键的能力。这些结果将有助于理解水在脂双层/水界面的行为及其与磷脂的相互作用，并为脂双层模拟中力场的合理选择提供指导。
2018-01-03 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Nanosecond molecular relaxations in lipid bilayers studied by high energy resolution neutron scattering and in-situ diffraction
我们报告了一个高能量分辨率的中子背散射研究，以探讨在纳秒时间尺度上的慢动作在高度取向的固体支持的磷脂双层模型系统DMPC -d54（氘代1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-phoshatidylcholine），与重水水合。波矢分辨准弹性中子散射（QENS）用于确定弛豫时间$τ$，其可以与不同的分子组分相关联，即，脂质酰基链和间隙水分子在模型膜系统的不同阶段。非弹性数据的补充能量分辨和能量集成原位衍射。从能量域和时间域中的非弹性数据的组合分析，松弛的各自特征，即，还确定指数衰减的指数。从这个分析中，我们量化两个松弛过程。我们将快速弛豫与脂质和水分子的平移扩散相关联，而缓慢的过程可能源于集体动力学。
2006-07-20 cond-mat.soft
Stability of multi-lamellar lipid tubules in excess water
在具有过量水的脂质的溶致相中，多层小管（MLTs）从缺陷生长。一个现象学模型的MLTs的稳定性是普遍的和独立的MLTs的基本生长机制。MLTs的稳定性意味着它们处于流体静力平衡，并且作为具有压缩和弯曲弹性的弹性物体而稳定。结果表明，即使在0.1大气压的溶剂压力差下，密度分布也没有显著改变，因此确定稳定性是由于捕获的溶剂。结果是足够的价值，层状稳定性模型，并可能有超出所述的MLT模型的影响，特别是在其他模型的膜系统。
2023-03-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Influence of cholesterol on hydrogen-bond dynamics of water molecules in lipid-bilayer systems at varying temperatures
本文通过分子动力学模拟研究胆固醇在不同温度下对DPPC和PSM脂质双层膜中水分子氢键动力学的影响，发现胆固醇在凝胶相显著延长DPPC氢键寿命，而在液晶相影响甚微，揭示了膜界面水动力学的调控机制。
2024-07-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Slow Relaxations of Chemically Confined Hydration Layers near Lipid Bilayers: Dynamical Heterogeneities above Supercooling
采用全原子分子动力学模拟方法，在308 K下研究了1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DMPC）脂质膜的水化过程，探讨了水化层普遍缓慢弛豫的物理机制.确定了连续存在的界面水（IW）彼此氢键合并与脂质头的不同部分协调。所有IW的非高斯参数显示了从笼式振动到平移扩散的交叉。一个显着的非高斯性观察IW普遍的大长度相关性的平移范霍夫函数。两个时间尺度的弹道运动和跳跃跃迁得到的自中间散射函数的IW与一个额外的长弛豫消失的BW。这是由于IW笼氢键结合到脂质头的耦合动力学。我们的计算表明，在室温以上，由于动力学的不均匀性，膜附近的水被减慢，并在冻结条件下的生物保护机制的影响。
2018-08-12 cond-mat.soft
Transport Dynamics of Water Molecules Confined between Lipid Membranes
针对脂质膜间受限水分子的非高斯位移输运特性，提出新输运方程解释分子动力学模拟结果，揭示其动力学源于纵向运动引发的横向扩散系数涨落，并发现不受膜间距影响的界面水区域。
2024-04-18 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
A Simulation Study on Multicomponent Lipid Bilayer
模拟具有固定百分比的胆固醇的多组分脂质双层来研究导致域形成的相变。随机晶格的概念已被用于模拟来解释脂质分子的内部自由度和平移自由度之间的耦合。考虑到一个典型的系综，不同的脂质分子被允许交换它们在晶格中的位置受到标准的大都会算法。该过程中涉及的步骤有效地考虑了鞘脂和胆固醇分子的运动，有助于形成天然膜中发现的饱和脂质的富含胆固醇的结构域。
2005-05-05 cond-mat.soft
Dielectric permittivity of water confined in stacks of charged lipid layers: extracting profiles from molecular dynamics simulations using a modified Poisson-Boltzmann equation
Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière（里昂第一大学，法国国家科学研究中心，光物质研究所）；UPR 22/CNRS, Institut Charles Sadron, Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学，法国国家科学研究中心查尔斯·萨德龙研究所）
本文提出一种修改的泊松-玻尔方程模型，用于研究水在带电脂层堆叠中的介电极化率剖面，揭示脱水导致的膜间吸引现象。
2025-09-12 cond-mat.soft physics.chem-ph
AI-guided transition path sampling of lipid flip-flop and membrane nanoporation
该研究利用AI引导的过渡路径采样（TPS）捕捉脂质双分子层小叶间的脂质翻转过程，动态训练神经网络预测承诺子，发现粗粒化、原子级及长链脂质的三种不同翻转机制，且反应坐标在高维空间呈有效线性。
2025-02-17 cond-mat.soft q-bio.BM
Rheology of two-dimensional F-actin networks associated with a lipid interface
我们报告的表面流变学的交联F-肌动蛋白网络与脂质单层在空气-水界面的朗缪尔单层。使用库埃特池进行流变测量。这些数据表明，该网络具有有限的弹性模量，其作为交联浓度的函数而增长。我们还注意到，在稳态流动下，系统表现为幂律流体，其中有效粘度随施加的剪切而减小。
2008-01-16 cond-mat.soft
Lattice analogy of area-difference elasticity model for lipid-detergent bilayer vesiculation
使用小角中子散射实验\cite{1}在脂质洗涤剂溶液（二肉豆蔻酰-锡-甘油-磷酸胆碱/八乙二醇正十二烷基醚/水）中检查了囊泡化过程。当观察囊泡从棒状胶束到单层囊泡的过程时，这种转变是由跳跃式的温度升高和洗涤剂浓度的单调增加引起的。我们的数值估计的囊泡形状参数（弹性系数和其在宏观尺度上的分数）的基础上的面积差弹性模型\cite{2, 3}。因此，我们组成的数值蒙特卡罗方法，它连接的宏观和微观尺度的自回避随机表面的概念。
2006-08-04 cond-mat.soft
Molecular dynamics simulation of polymer insertion into lipid bilayers
已知相对短的肽，例如毒素和抗微生物肽，将其自身插入细胞膜中。基于简单的珠弹簧模型的膜脂，肽，和水，详细的过程中的肽插入的研究分子动力学模拟，我们特别关注的是在高度合作的运动膜脂和肽。我们的模型脂质具有三个亲水珠的头部基团和七个疏水珠的尾部，而模型肽是由亲水和疏水嵌段组成的嵌段共聚物，总长度为200个珠。此外，每个水分子由具有相当大的相互作用能的单个珠粒表示。我们首先确认，我们目前的脂质模型可以支持在水中自发形成的双层。然后我们将模型肽置于双层膜附近，并监测肽的吸附、插入和移位的微观过程。当肽分子被释放以与膜相互作用时，肽的疏水嵌段强烈地有利于与脂质尾部的紧密接触。这种强烈的吸引力相互作用引起严重的膜扰动，这导致在膜中形成孔，尽管是短暂的。结果表明，膜孔的侧表面几乎被亲水性的脂质分子所覆盖，这似乎有助于肽段的亲水性嵌段跨膜转运。我们还监测了脂质方向的翻转率，我们发现它在肽接触和插入过程中显着增加。因此发现肽的插入/移位、膜孔的形成和脂质的触发运动密切相关。
2002-04-25 cond-mat.soft q-bio
The role of confined water in the emergence of electrostatic strong coupling as revealed by nanoseparated charged lipid layers
本研究通过实验与模拟结合，发现水合水可在单价抗衡离子下诱导强耦合吸引，挑战了多价离子必需论，并揭示了DPPS与DPPC水合排斥差异，对生物胶体系统有重要意义。
2025-08-14 cond-mat.soft physics.chem-ph
Coil-helix transition of polypeptide at water-lipid interface
我们提出了一个微观统计力学模型之间的非结构化线圈构象和$α$ -螺旋构象的长多肽的转换的精确解。假设多肽被吸附到极性和非极性环境之间的界面，例如通过水和膜的脂质双层实现。螺旋膜蛋白折叠过程的第一步是界面卷曲-螺旋转化。根据模型参数的值，构象的变化作为交叉，不连续的过渡，或连续过渡与螺旋度的作用，序参量。我们的模型被构造为一个系统的统计相互作用的准粒子，从螺旋伪真空激活。这些颗粒代表了卷曲构象中相邻残基之间的连接，形成了二维的自避免随机游走。螺旋度，熵，热容量，和线圈和螺旋段的平均数量和尺寸的显式结果。
2015-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Dipolar interactions between domains in lipid monolayers at the air-water interface
各种各样的生物相关的单分子膜呈现相共存，其特征在于由分散在连续的无序相中的有序相状态的脂质形成的域。这些阶段之间的表面密度的差异起源域间偶极相互作用，这是相关的域的空间分布的确定，以及它们的动态。在这项工作中，我们提出了一种新的方式估计偶极排斥使用被动的方法，涉及相共存的单层的图像分析。该方法是基于从实验中获得的对关联函数与从模型系统的布朗动力学模拟中获得的对关联函数的比较。作为一个例子，我们确定了在空气-水界面的DSPC/DMPC的二元单分子膜的偶极密度差的径向分布的域的分析，并与表面电位测定所获得的结果进行了比较。本文对实验中有关参数范围作了系统的分析，可作为计算不同体系偶极排斥力的工作曲线。
2018-02-15 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Bayesian determination of the effect of a deep eutectic solvent on the structure of lipid monolayers
在这项工作中，我们提出了第一个例子的磷脂单分子膜的自组装在空气和离子溶剂之间的界面。低共熔溶剂是一类新型的环境友好的非水室温液体，具有可调的性质，具有广泛的潜在应用，并且能够促进表面活性剂分子的自组装。我们使用化学一致的贝叶斯模型的X射线和中子反射测量表明，这些单分子膜广泛的行为，因为他们在水中。该方法允许确定单层结构，以及单个单层组分的分子体积，而不需要引入水特异性约束。此外，使用这种方法，我们能够更好地理解分析模型中参数之间的相关性。这个非水磷脂单层的例子对于这些溶剂的潜在用途以及我们对生物分子在没有水的情况下如何表现的理解具有重要意义。
2020-05-11 cond-mat.soft
Lipids and lipid-mixtures in boundary layers: from hydration lubrication to osteoarthritis
在界面处组装的单组分磷脂酰胆碱（PC）脂质或脂质混合物的磷酸胆碱头基周围的水合层极大地改变了界面性质和相互作用。由于水合层内的水分子被头基紧紧地保持，但在剪切时仍然是非常流动的，因此暴露高度水合的头基阵列的边界脂质层可以在生理上高的接触压力下抵靠相对表面滑动时提供有效的边界润滑。此外，周围液体中的任何游离脂质可以修复在边界PC层上滑动期间可能形成的缺陷。类似的边界脂质层有助于健康关节的润滑、承压和磨损保护功能。本文综述了界面复合物的分子组成与脂基边界层润滑行为之间的关系，这可能有助于设计用于关节内注射治疗早期OA的边界润滑剂。
2022-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamic State of the Interface during Acoustic Cavitation in Lipid Suspensions
利用水化敏感荧光探针的共定位发射光谱，以亚微秒分辨率观测了冲击波空化过程中脂质界面的热力学状态。实验结果表明，在脂质界面的相变附近，空化阈值最低。空化崩溃时间和空化过程中的最大状态变化被发现是一个函数的驱动压力和脂质界面的初始状态。实验表明，在空化膨胀阶段的脂质的脱水和结晶，这表明蒸发的汽化热是从界面内吸收，这是热力学解耦的自由水。该研究强调了空化动力学中界面的热力学状态的关键作用，其对超声介导的药物递送、听神经刺激、超声造影剂和空化期间冰的成核具有机械影响。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Sliding Columnar Phase of DNA-Lipid Complexes
我们介绍了一个简单的模型，DNA-阳离子-脂质复合物中，画廊之间的平面双层脂质层包含DNA的二维近晶晶格，耦合取向和位置的晶格在相邻的画廊。我们确定了一个新的平衡相，其中有长程取向，但没有DNA晶格之间的位置相关性。我们讨论了这种新相的性质，如它的X射线结构因子S（r），它表现出不寻常的exp（- const.ln^2 r）行为作为面内间距r的函数。
1998-10-07 cond-mat.soft q-bio
Presence of a Spatially Varying Electric Field at Lipid-Water Interface with Na/K ratio in Water
本文利用XRR和NEXAFS研究DPPC单分子层在不同Na/K比下的离子-脂质界面，发现阳离子比例变化导致膜刚性、键能非线性响应，揭示界面存在空间变化结构化电场，对理解细胞膜具有重要意义。
2024-09-27 cond-mat.soft physics.bio-ph
Molecular interfacial rheology: Lipid membrane shear viscosity
McKetta Department of Chemical Engineering, University of Texas（德克萨斯大学麦基塔化学工程系）
该研究开发了分子界面流变学方法，通过平衡态分子动力学模拟结合Mori-Zwanzig形式理论，从脂质膜的横向速度自相关函数中提取波矢相关的剪切粘度，结果经非平衡模拟验证，适用于表征嵌入三维介质的界面系统流变特性。
2026-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Cross-linking of micelles by gemini surfactants
通过蒙特卡罗模拟研究了双子表面活性剂、遥爪链和脂类对传统单尾表面活性剂在水中形成胶束性质的影响。在双子和单尾表面活性剂在水中的混合物中，我们发现主要是单尾表面活性剂的胶束的直接证据，其中一些是动态交联的双子表面活性剂时，双子的浓度只有几个摩尔百分比和它们的间隔是{ \it亲水}。相比之下，脂质和单尾表面活性剂在水中的混合物仅形成孤立的胶束，每个胶束由两种物质的混合物组成，没有交联。
2000-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Minimal Lattice Model of Lipid Membranes with Liquid-Ordered Domains
脂质和胆固醇的混合物通常用作研究异质生物膜中液体有序（$L_o$）结构域形成的模型系统。表现出$L_o$结构域和液体无序（$L_d$）基质之间共存的最简单的模型系统是饱和脂质如DPPC和胆固醇（Chol）的二元混合物。DPPC/Chol混合物已经研究了几十年，无论是实验上，理论上，最近还通过原子模拟。在这里，我们提出了一个最小的晶格模型，它可以在多个尺度上捕捉这种混合物的正确行为。在宏观尺度上，我们提出了成千上万的脂质和胆固醇分子的混合物的模拟结果显示出良好的协议与系统的相图。模拟进行了数百微秒的时间尺度上，并显示的域的形态和动力学。在分子尺度上，模拟揭示了与最近在原子模拟中看到的那些类似的局部结构，包括在较大的富含Chol的$L_o$结构域（$\sim$ 10-100 nm）内形成凝胶状纳米结构域（$\sim$ 1-10 nm）。所观察到的多尺度行为与Chol一方面诱导酰基链有序化的趋势有关，另一方面破坏它们彼此之间的包装。
2021-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Hydrodynamics of a Semipermeable Vesicle Under Flow and Confinement
脂质双层膜对水分子具有天然的（尽管很小）渗透性。在外部负荷下，只要双层结构保持完整并且不发生穿孔或破裂，脂质膜就会变形，并且在不存在渗透压的情况下，通常假定其水流入/流出可以忽略不计。在这项工作中，我们使用边界积分模拟研究水渗透性对囊泡流体动力学的影响，由于机械负荷，如从外部流变形囊泡膜在自由空间或推动它通过限制的粘性应力。将膜渗透性转换为Helfrich自由能框架，作为半透性囊泡的模型，我们说明，在没有渗透应力梯度的情况下，半透性囊泡受到水流入/流出的影响，在足够长的时间内或在强限制下。我们的模拟量化的水渗透的条件是可以忽略不计的时间尺度，流动强度和限制。这些结果揭示了如何利用微流体限制来估计膜渗透性。
2021-01-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lattice solution model for order-disorder transitions in membranes and Langmuir monolayers
脂质单层和双层已被用作研究膜热转变的实验模型。几种脂质的主要转变发生在环境温度附近，反映了脂质电子链的有序-无序转变，并伴有小的密度间隙。两个系统中的转换之间的等价性已经被几位作者论证过了。许多作者对膜的不同性质，如渗透性、扩散、胆固醇或蛋白质的混合或插入所采用的双态统计模型不足以描述带电膜，因为它缺乏对表面密度的适当描述。我们提出了一个晶格溶液模型，它增加了与水分子的相互作用，脂-脂相互作用，并获得其热性质下的平均场方法。密度的变化，虽然伴随着链顺序的变化，是独立的后者。该模型提出了链序和气-液转变，并扩展了以前的模型的适用范围，在整个压力和面积范围内产生朗缪尔等温线。
2013-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
How to make and trap a pseudo-vesicle with a micropipette
我们提出了一种简单的方法来产生巨大的脂质假囊泡（囊泡与油性帽上的顶部），被困在琼脂糖凝胶。该方法可以仅使用常规微量移液管来实施，并且依赖于在液体琼脂糖中形成水/油/水双液滴。我们用荧光成像表征所产生的囊泡，并通过α-溶血素跨膜蛋白的成功插入来确定脂质双层的存在和完整性。最后，我们表明，囊泡可以很容易地机械变形，非侵入性，通过缩进的凝胶表面。
2022-07-13 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.ins-det
A lattice model of ternary mixtures of lipids and cholesterol with tunable domain sizes
我们对生物膜中筏结构域的物理性质的理解，以及对其形成机制的一些见解，都源于对简单模型系统的原子模拟，特别是由饱和和不饱和脂质以及胆固醇（Chol）组成的三元混合物。为了探索这种系统在大空间尺度上的性质，我们在这里提出了一个简单的三元混合晶格模型，涉及到少量的最近邻相互作用项。具有不同组成的混合物的蒙特卡罗模拟显示出良好的协议与实验和原子模拟观测跨多个尺度，从局部分布的脂质的相图的系统。该模型的简单性使我们能够识别组件之间的不同交互所扮演的角色，以及它们之间的相互作用。重要的是，通过改变模型参数之一的值，我们可以调整的液体有序域的大小，从而模拟表现出宏观相分离和I型混合物与纳米级域的II型混合物。II型混合物模拟结果与实验确定的含有饱和DPPC/不饱和DOPC/Chol的混合物的相图拟合良好。当可调参数改变时，我们得到DPPC/DOPC/Chol的I型版本，即，不显示热力学相变的混合物，但如果使用局部测量来区分不同状态，则可以拟合到相同的相图。我们的模型结果表明，短程包装可能是一个关键的调节器的稳定性和大小分布的生物筏。
2023-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Cationic DMPC/DMTAP Lipid Bilayers: Molecular Dynamics Study
已知阳离子脂质膜与DNA形成紧密的复合物，并且在体外和体内都有效地作为基因递送剂。在这里，我们采用分子动力学模拟的详细原子的研究脂质双层组成的混合物的阳离子二肉豆蔻酰三甲基铵丙烷（DMTAP）和两性离子二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC）。我们的主要目标是研究如何双层的组合物影响其结构和静电性能的液晶相。通过改变DMTAP的摩尔分数，我们已经发现，每个脂质的面积有一个显着的非单调依赖于DMTAP的浓度，最小值周围的点的等摩尔混合物。我们表明，这种行为有一个静电的起源，并驱动带正电荷的TAP头基和两性离子PC头之间的相互作用。这种相互作用导致PC头基随着DMTAP浓度的增加而发生相当大的重新取向，并引起脂双层静电性质的重大变化，包括整个双层的总偶极电位显着增加以及水的有序性的显着变化在膜附近。此外，氯反离子主要与PC氮结合，这意味着与TAP头部基团相比，Cl离子对PC头部的屏蔽更强。这些研究结果的影响进行了简要讨论。
2003-12-16 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Gel-state nucleation in multilamellar vesicles of dimyristoylphosphatidylcholine and its relation to the critical temperature: A lattice model and microcalorimetry
差示微量热测量已进行了在广泛的温度范围内，涵盖了整个过渡之间的层状凝胶和层状流体状态（链熔融/有序过渡）的二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC）的多层囊泡的水分散体。量热曲线的形状进行了分析，在一定的距离，但接近链有序转变点，其中小核的凝胶（固态）形成的温度范围内。在这个范围内，其中的“新状态”脂质的分数是小的，成核过程可以被认为是独立的层间相互作用，并主要由横向相互作用确定。采用二维类伊辛晶格模型对小尺度形核过程进行了分析。凝胶-流体接触能相关的临界温度（在伊辛模型方面）估计DMPC研究这里和二棕榈酰磷脂酰胆碱研究较早。接触能被认为是不够高，以提供不连续的，一阶字符的过渡。因此，在由这些脂质制成的囊泡中观察到的一阶特征的迹象不是由于横向而是层间3D相互作用。外推到较长的脂质表明，脂质层固有的过渡不连续性（即，由横向相互作用本身确定）对于每条链具有多于16-18个C原子的饱和磷脂酰胆碱是预期的。有趣的是，这种长度的饱和链在生物膜中最丰富。很可能，生物膜“更喜欢”接近临界状态，在临界状态下系统对物理作用的反应最灵敏。
2006-01-23 cond-mat.soft q-bio.BM
A lattice model for the kinetics of rupture of fluid bilayer membranes
我们已经构建了一个模型的动力学膜破裂的张力下，应用相关的物理原理，通过疏水相互作用的脂质双层在一起。膜的特征在于体积可压缩性（用于膨胀）、双层疏水部分的厚度、疏水性和表征脂质的尾部刚性的参数。该模型是一个晶格模型，其中包括应变弛豫，并认为在恒定的面积，恒定的温度，和恒定的颗粒数的孔的成核。通过允许多个占据位点来保持粒子数。以总孔表面积和孔分布作为序参量，建立了平衡“相平衡”与温度和应变的函数关系。随着张力的增加，出现一级破裂线;随着温度的升高，原始孔隙浓度不断增加，直至失稳。该模型解释了饱和和不饱和PC脂质双层和较厚的人工双层的二嵌段共聚物的当前结果。孔径分布的面积膨胀和温度的各种值，并评估孔边缘的分形维数。
2003-02-18 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
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
Thermodynamic and dynamic anomalies in a one dimensional lattice model of liquid water
研究了一维格子气模型中类水热力学和动力学反常行为的发生。用传递矩阵法得到了系统热力学，发现了密度和热力学响应函数的异常，当氢键（分子被空穴隔开）比范德华相互作用（分子接触）更吸引时，在零温高压下发现了两种流体结构之间的转变。这种转变类似于一个“临界点”，并密切联系在密度和热力学响应函数的异常。蒙特卡罗模拟进行了附近的这种转变，并用于计算的自扩散常数，随着密度增加，在液态水。
2010-09-23 cond-mat.soft
Structural Properties of the Sliding Columnar Phase in Layered Liquid Crystalline Systems
在适当的条件下，阳离子和中性脂质和DNA在水中的混合物凝聚成复合物，其中DNA链形成局部2D近晶晶格，以层状堆叠插入脂质双层膜之间。这些层状DNA-阳离子-脂质复合物原则上可以表现出多种平衡相，包括其中来自2D晶格的平行DNA链的柱状相，其中DNA链沿着共同方向排列但不表现出长程位置顺序的层状相，以及可能的新中间相，滑动柱状（SC）相，其特征在于，对于DNA晶格的相对位移，剪切模量为零，但是对于压缩这些晶格，剪切模量为非零。我们开发了一个模型，能够描述所有的阶段和它们之间的过渡，并用它来计算滑动柱状相的结构特性。我们计算位移和密度关联函数和X射线散射强度在这个阶段，并显示，特别是，在一个层内的密度相关性有一个不寻常的$\exp(- {\rm const.} \ln^2 r)$依赖于分离r。我们调查的SC相的稳定性相对于剪切耦合导致的柱状相和位错解绑导致的层状的结晶相。对于模型之间的相互作用只有最近的邻居飞机，我们得出结论，SC阶段是不稳定的。然而，层状相的关联函数在一定长度范围内表现出SC行为
2000-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
A lattice model of hydrophobic interactions
氢键是根据水分子之间质子的虚拟交换来建模的。一个简单的晶格模型进行了分析，使用的思想和技术，从金属中的相关电子理论。合理的参数重现观察到的幅度和温度依赖性的替代杂质和水之间的疏水相互作用在这个晶格。
2006-11-03 cond-mat.soft
Molecular Weight Dependence of Polymersome Membrane Elasticity and Stability
囊泡制备在水中从一系列的二嵌段共聚物，并称为“聚合物囊泡”的物理特性。随着分子量$\bar{M}_n$的增加，聚氧化乙烯-聚丁二烯（PEO-PBD）的自组装双层的疏水核厚度$d$增加至20 $nm$ -显著大于任何先前研究的脂质系统。通过显微操作测量这些膜的机械响应，具体地，面积弹性模量$K_a$和最大面积应变$α_c$。正如界面主导弹性所预期的那样，发现$K_a$（$\simeq$ 100 $pN/nm$）与$\bar{M}_n$无关。相关的平均场理论也预测了$α_c$的极限值，该极限值是普遍的，并且比脂质的典型极限值高出约10倍。实验确实表明$α_c$通常随着$\bar{M}_n$而增加，接近应力松弛之前的理论极限，这与最高$\bar{M}_n$下的链缠结相反。结果突出了在纳米尺度上的自组装的界面限制。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamic anomalies in a lattice model of water: Solvation properties
我们研究了一个水的格子流体模型，定义在一个三维体心立方晶格。模型分子具有四面体对称性，具有四个等效键臂。该模型类似于Roberts和Debenedetti提出的模型[J. Chem. Phys. 105，658（1996）]，通过去除"供体"和"受体"之间的区别而简化。我们专注于溶剂化性质，主要是作为一个理想的惰性（疏水性）溶质而言。正如我们以前的分析，致力于纯净水[J. Chem. Phys. 121，11856（2004）]，我们利用广义一级近似的四面体集群。我们发现，该模型表现出相当连贯的水热力学图片，再现定性观察到的几个异常性质在纯水和疏水溶质的解决方案。就过冷液体水而言，该模型与第二临界点情景是一致的。
2005-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport in one dimensional Coulomb gases: From ion channels to nanopores
我们考虑一类系统，由于介电常数的大失配，库仑相互作用是近似一维的。实例包括脂质膜中的离子通道和硅或醋酸纤维素膜中的水填充的纳米孔。跨这种系统的电荷传输具有与置于沟道内的电荷的大静电自能相关联的激活行为。我们在这里表明，激活势垒表现出非平凡的依赖于周围的水溶液中的盐浓度和通道的长度和半径。
2005-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Residual entropy and waterlike anomalies in the repulsive one dimensional lattice gas
利用转移矩阵技术和蒙特卡罗模拟研究了具有排斥相互作用的一维格子气的热力学和动力学。这个简单的模型显示出类似水的异常密度，热膨胀系数和自扩散。基于基态相变中混合熵所产生的基态剩余熵，对该模型中的热力学反常现象进行了统一的描述。
2015-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revisiting waterlike network-forming lattice models
在之前的一篇论文[J. Chem. Phys. 129，024506（2008）]中，我们研究了最近为了研究水异常而提出的网络形成流体的三维晶格模型。我们的半解析计算，基于群集变分技术，原来几乎定量地再现几个Monte Carlo结果，并使我们能够澄清的相图的结构，包括不同种类的取向有序相。在这里，我们将计算扩展到不同的参数值和其他类似的模型，在文献中已知的。我们观察到，类似的有序相发生在所有这些模型。此外，我们表明，某些“水”热力学异常，声称由以前的研究，确实是文物的同质性假设中的分析处理。我们认为，这样的困难是常见的一类晶格模型的水，并提出了一种可能的方法来克服这个问题。
2009-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydration of an apolar solute in a two-dimensional waterlike lattice fluid
在以前的工作中，我们研究了一个二维格子流体模型，显示出一些水的热力学异常。该模型，定义在一个三角形晶格，现在扩展到非极性物种的水溶液。水分子是“奔驰”型的，即，它们具有D3（等边三角形）对称性，具有三个等价的键臂。键的形成取决于取向和局部密度。惰性分子的插入显示疏水水合的典型特征：大的正转移自由能、大的负转移熵（在低温下）、转移焓和熵的强温度依赖性，即，大（正）传递热容量。模型的性质是由一个广义的一阶近似三角形集群。
2005-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lattice model for cold and warm swelling of polymers in water
我们定义了一个晶格模型的聚合物与水的相互作用。我们以适当的近似解出模型。在非极性均聚物的情况下，对于合理的参数值，发现聚合物在低温下呈非致密构象;随着温度的升高，存在朝向致密状态的急剧转变，然后，在较高温度下，聚合物再次溶胀。这种行为让人想起了蛋白质，它们在低温和高温下都是展开的。
1999-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Putting water on a lattice: The importance of long wavelength density fluctuations in theories of hydrophobic and interfacial phenomena
空气-水界面物理学在现代疏水效应理论中起着核心作用。然而，实现这些理论，一直受到阻碍的困难，解决波动的形状，这样的软界面。我们表明，这一挑战是一个基本的后果映射到离散的自由度的长波长密度变化。从晶格模型中的表面粗糙度的研究，我们占所产生的非线性简单，但准确。模拟结果表明，这种方法捕捉复杂的溶剂化行为定量。
2013-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-dimensional lattice-fluid model with water-like anomalies
我们研究了一个定义在二维三角形格子上的格子流体模型，目的是定性地再现水的一些反常性质。模型分子是“奔驰”型的，即，它们具有D3（等边三角形）对称性，具有三个键臂。键的形成取决于取向和局部密度。我们工作的相图，响应函数和稳定性限制的液相，利用广义一阶近似的三角形集群，其准确性进行了验证，在某些情况下，通过蒙特卡罗模拟。相图显示一个有序的（固体）相，其密度小于液体相。在固定压力下，液相响应函数显示出在液态水中观察到的典型反常行为，而在过冷区，观察到一个重入的旋节。
2004-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lattice Model of Sweeping Interface for Drying Process in Water-Granule Mixture
基于侵入渗流模型，建立了一个用于描述水-颗粒混合物干燥过程中扫掠界面形成图形过程的扫掠界面动力学格子模型。该模型显示出产生类似于实验中发现的那些的谷胱甘肽模式[Yamazaki和Mizuguchi，J. Phys. Soc. Jpn. \textbf{69}（2000）2387]。当改变初始颗粒密度时，所得到的图案经历逾渗转变，但估计的临界指数不同于常规逾渗。在由横扫动力学产生的模式中，团簇的无环结构似乎影响了过渡的性质。
2006-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in a lattice model of water
我们研究了一个水的格子流体模型，定义在一个三维体心立方晶格。模型分子具有四面体对称性，具有四个等效的键合臂，旨在模拟氢键的形成。该模型类似于Roberts和Debenedetti提出的模型[J. Chem. Phys. 105，658（1996）]，简化之处在于没有对键“供体”和“受体”进行区分。键的形成取决于取向和局部密度。在基态，我们表明，两个不同的有序（冰）相是允许的。在有限温度下，我们只分析均匀相，计算出相图、响应函数、最大密度轨迹的温度和Kauzmann线。我们利用广义一级近似的四面体集团。在液相中，该模型表现出在真实水中观察到的几个异常性质。在低温区（过冷液体），有证据表明，第二个临界点，在一定范围内的参数值，这种情况下是兼容的存在一个重入旋节。
2004-07-27 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
Towards a quasiphase transition in the single-file chain of water molecules: Simple lattice model
本文提出一个简单晶格模型，结合量子化学计算和分子动力学模拟，解释了单壁碳纳米管中水分子在150 K左右的温度驱动准相变及其偶极子取向有序性。
2023-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hierarchical Lattice Models of Hydrogen Bond Networks in Water
我们开发了一个基于图形的氢键网络模型在水中，着眼于定量建模的分子水平的网络相关结构。通过在两个无限维格点上建立模型，研究了网络的形成。我们的模型是建立\emph{bottom up}，微观信息来自原子模拟的基础上，我们表明，该模型的预测是一致的，与已知的结果从头计算模拟液态水。我们发现，简单的熵模型可以预测的原子模拟中观察到的四面体水周围的局部协调缺陷的相关性和集群。我们还发现，键之间的取向相关性比密度相关性范围更长，并确定闭环内的方向相关性，并表明这些结构内的水线的模式也与以前的原子模拟是一致的。我们的模型显示了密度和压缩性异常的存在，如在真实液体中所见，并且这些模型的相图与Sastry及其同事先前提出的无奇异性方案（Sastry等人，PRE 53，6144（1996））一致。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
