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本研究者はこれまでに、膜の曲げ弾性と膜端の線張力を独立に広範囲で変えられるメッシュレス膜模型を構築している。このメッシュレス模型を用いて、膜の曲げ弾性を正確に測定する方法を研究した。本年度、平面膜を押し縮めるとバックリッグ(座屈)が起こるが、この座屈した膜の界面張力に異方性があり、その大きさは、楕円関数を用いて数理的に解析的に計算できることを見つけた。この関係を用いて、曲げ弾性を求めることが可能である。来年度、シミュレーション結果との比較などをすることで、詳細を明らかにする予定である。
本年度、溶媒を陽に含まない粗視化分子模型を発展させ、膜の曲げ弾性と単分子膜の自発曲率などを自由に変化させられる新しい脂質分子模型を構築した。これまで、多くの研究者によって多数の粗視化脂質分子模型が提案されてきたが、パラメータのチューニングは原子スケールの分子シミュレーションに平均の座標位置を合わせるか、膜の曲げ弾性、面積圧縮率を脂質膜の典型的な値に合わせるかしか行われていなかった。研究者間のシミュレーション結果に不一致が見られることがあるが、それが物理的な条件の違いから来るのか、脂質膜のモデル依存性から来るのか、はっきりしないことが多い。両親媒性分子の性質を広範囲で変えることのできるこの新しい分子模型を用いることで、より定量的に脂質膜を扱うことができるようになる。今後、この膜の粗視化分子模型を用いて、界面活性剤の添加による溶解過程などを調べていく予定である。
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