中性聚合物中桥联诱导聚集的动力学与形态学研究

本研究通过分子动力学模拟揭示了吸引性拥挤剂介导的中性刚性（棒状）与柔性聚合物链的聚集行为，发现其聚集阈值与单链的伸展-塌缩（coil–globule）转变临界值高度吻合，为理解生物大分子相分离和病理蛋白聚集提供了新视角。

　　

通过分子动力学模拟（molecular dynamics simulations），研究者深入探究了由吸引性拥挤剂（attractive crowders）介导的中性刚性（棒状）和柔性聚合物链的聚集行为。这些吸引性拥挤剂作为桥联剂（bridging agents），通过有效的链内吸引作用诱导聚合物聚集。研究指出，刚性棒和柔性聚合物发生聚集所需的临界单体-拥挤剂吸引强度（ε_c）存在显著差异：有趣的是，该聚集阈值与单个柔性聚合物链发生伸展-塌缩（coil–globule）转变所需的临界吸引强度高度一致，暗示单链塌缩与多链聚集之间存在根本性关联。此外，研究还表明ε_c随系统密度和拥挤剂尺寸的增大而降低，凸显出拥挤效应（crowding effects）与拥挤剂尺寸的协同作用。聚集形态强烈依赖于聚合物柔性：刚性棒主要形成延长的圆柱状束结构，而柔性聚合物则聚集成紧凑的球状簇。这些发现系统阐明了由吸引性拥挤剂驱动的桥联相互作用如何调控聚合物聚集的动态过程与最终形态，强调了聚合物刚性、拥挤剂尺寸和系统密度在这一过程中的关键作用。