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酶静电优化研究进展...
图 4. 静电逆设计问题包括寻找反应周围带电残基或点电荷的最佳位置，以降低反应势垒。考虑围绕狄尔斯-阿尔德反应的分区球面，分区的每个斑块分配一个电荷密度（蓝色 - 带负电；红色 - 带正电），理论上可能的环境总数是无限的，因为任何一点的电荷都可以是任何实数值，并且分区可以无限精细。这产生了巨大的搜索空间。此外，由于静电环境的各种配置会产生类似的反应势垒，以及可能的解决方案完全改变反应途径，而这在蛋白质中不再可行，因此解决方案将不唯一。Hartke 和 Sokalski 试图通过使用机器学习或最小化给定反应的 𝐸 !"## 来确定最佳催化环境，从而减少这个搜索空间。
静电纺丝工艺参数对聚合物支架生物稳定性的影响
静电纺丝是一种用于制造具有高表面积和微孔隙率的聚合物支架的技术，可用于各种生物医学应用，例如心血管植入物、骨骼、心脏和神经组织工程以及药物输送。与传统的挤压聚合物设备相比，静电纺丝聚合物支架具有较高的表面积，因此更容易发生快速水解和氧化降解，这可能会影响设备在使用过程中的生物相容性和机械完整性。本研究旨在确定静电纺丝工艺参数如何影响聚合物支架的形态、降解曲线和机械性能。静电纺丝支架由聚（乳酸-乙醇酸共聚物）（PLGA 50:50 和 82:18）和聚己内酯 (PCL) 制成，以获得从 1500 nm 到 750 nm 不等的纤维直径。使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查纳米纤维形态，并使用图像处理软件 (ImageJ) 测量纤维直径。通过将支架浸入 37°C 的 PBS 中 12-24 周来进行降解研究。定期取出样品，测量质量损失百分比和机械性能（拉伸强度和断裂伸长率）。使用差示扫描量热法 (DSC) 测量聚合物样品的玻璃化转变温度。我们的研究结果表明，聚合物支架特性（纤维直径和孔隙率）可以显著影响降解率，进而影响纤维随时间变化的机械完整性。这种理解将使我们能够预测和控制对体内性能至关重要的设备属性。
静电纺丝技术的进步与创新
纤维因其优异的拉伸性、透气性和高孔隙率而在诸多领域具有广泛的应用前景。人们已经开发出许多方法来使用各种材料来生产合成纤维，其中，静电纺丝是一种广泛使用且有效的生产微纳米级纤维（纤维直径范围从 2 纳米到几微米）的方法[5]。除静电纺丝外，大多数其他传统的纤维生产方法，如湿纺和干纺、拖曳纺丝、凝胶纺丝和三维 (3D) 打印，都仅依靠机械拉伸或剪切应力来拉伸和变细纤维射流；因此，它们通常很难在不导致纤维断裂的情况下生产出纤维直径小于 10 毫米的超薄纤维[6]。静电纺丝利用强静电力将聚合物溶液或熔体拉伸成细射流，最终形成微/纳米纤维沉积。这种现象最早在一个多世纪前被发现和描述 [ 7 ]，但直到 20 世纪初，“静电纺丝”一词才正式提出 [ 8 ]。从那时起，关于这种用途广泛且简单的纤维生产技术的研究一直在显着增长 [ 9 ]。随着材料科学和纳米技术的最新发展，新材料已与静电纺丝技术相结合，例如导电材料、能量产生材料以及生物相容性和生物活性材料。利用这些新材料功能化的电纺微/纳米纤维不仅保留了超薄纤维的物理优点，例如高长宽比、柔韧性、方向性和高孔隙率，而且还开辟了新颖的纤维和纺织设备配置和应用。例如，压电聚合物的使用使一系列本质上灵活和透明的能量收集器和自供电传感器成为可能[10，11]。用聚合物和金属或陶瓷制成的复合材料纤维在新型传感和光电设备中显示出良好的应用潜力[12，13]。同时，这些新兴应用要求对电纺纤维的形貌和图案进行更精确、更方便和定制化的控制。因此，人们努力改进和调整静电纺丝装置和工作条件，并将纤维纺丝与其他先进加工技术（如 3D 打印和微流体）相结合。本章旨在全面描述静电纺丝的最新创新和技术进步。为了让不熟悉静电纺丝的读者有效地阅读本章，我们在开头简要介绍了静电纺丝的物理原理和基本装置设计，然后讨论了
Src 激酶构象失活的全原子自适应偏置路径优化：αC 螺旋和活化环协同运动中的开关静电网络
我们采用一种通过精心选择的约化变量空间来优化构象途径的方法，以增进我们对蛋白质构象平衡的理解。自适应偏置路径优化策略利用约化变量空间中路径区域的无限制增强采样来确定两个稳定终态之间的宽路径。应用于 Src 酪氨酸激酶催化结构域的失活转变揭示了对这种研究透彻的构象平衡的新见解。通过识别沿路径的运动和结构特征获得的机制描述包括支持转变的切换静电网络的细节。沿路径的自由能垒来自螺旋 α C 的旋转，它与活化环 (A 环) 以及 C 叶远端区域的运动紧密相关。约化变量的路径轮廓清楚地显示了高度相关的运动。网络中残基之间的静电相互作用交换是这些相互依赖运动的关键。此外，全原子模型在定义路径时提高的分辨率显示出 A 环运动的多个组成部分，并且 A 环的不同部分在整个路径的长度上做出贡献。
Carlos A. Martínez-Pérez* 静电纺丝：一种很有前途的药物输送系统技术
摘要：近年来，静电纺丝已成为设计和制造药物输送系统 (DDS) 的一项深入研究的技术，在此期间，已开发出多种主要由静电纺丝聚合物和许多不同活性成分组成的 DDS，许多内在和外在因素都会影响最终系统，有些因素可归因于设备设置，有些因素可归因于制造 DDS 时所用材料的物理化学性质。毕竟，这项深入研究已经产生了大量装载一种或多种药物的 DDS。本文介绍了不同类型的药物输送系统的亮点，包括静电纺丝的基本概念、设备设置类型、聚合物/药物系统以及临床应用需要克服的局限性和挑战。
PVDF静电纺丝技术及其单向水/水分传输性能
定向流体转运对自然界的许多物理过程具有重要意义。如何通过人造材料操纵这一过程仍然是科学家的关键挑战。在这项研究中，Janus织物是通过电钉在螺栓或纱布上的一层聚偏氟化物（PVDF）纳米纤维来构建的。Janus织物两侧的化学组成，形态和表面润湿性的特征是红外光谱，扫描电子显微镜（SEM）和接触角度测量。通过控制PVDF静电纺丝时间，测量了具有不同PVDF厚度的Janus织物的最大静水站。发现PVDF/Gauze对单向水转运更有利，并且水分也可以从疏水侧转移到脑电侧。凭借便捷制备，低成本和单向水/水分传输的优势，可以将本研究中准备的Janus织物用于水分间隔，湿度转移和从空中收集水。
静电能和弯曲能预测非肌肉肌球蛋白 II 细丝的交错和张开
最近利用超分辨率活细胞显微镜进行的实验表明，非肌肉肌球蛋白 II 微丝比以前认为的更具动态性，经常表现出塑性过程，例如分裂、连接和堆叠。在这里，我们结合序列信息、静电和弹性理论来证明 14.3、43.2 和 72 nm 处的平行交错具有强烈的从微丝上散开头部的趋势，从而可能引发活细胞中看到的各种过程。相反，重叠 43 nm 的直线反向平行交错非常稳定，很可能引发微丝成核。使用新定义的能量景观中的随机动力学，我们预测肌球蛋白杆之间的最佳平行交错是通过反复试验过程获得的，其中两个杆通过滚动和拉链运动以不同的交错连接和重新连接。实验观察到的交错是接触时间最长的配置。我们发现，从异构体 C 到 B 再到 A，接触时间逐渐增加，A-B 异二聚体出奇地稳定，肌球蛋白 18A 应该以较小的交错结合到混合细丝中。我们的研究结果表明，细胞中的非肌肉肌球蛋白 II 细丝首先由异构体 A 形成，然后转化为混合 AB 细丝，正如实验所观察到的那样。
基于静电纺丝的电池材料策略
锂离子电池 (LIB)、锂硫 (Li-S) 电池和固态碱金属电池等储能系统被视为便携式设备和电动汽车 (EV) 最有前途的电源 (图 1b)。[1] 随着电子设备和电动汽车需求的快速增长，开发具有长循环寿命和高能量密度的下一代电池迫在眉睫。[2] 储能系统的瓶颈包括结构不稳定、氧化还原动力学缓慢以及电子导电性和活性物质的损失，导致循环寿命短和能量密度低。[3] 例如，高容量负极材料在循环过程中会发生高达 400% 的大体积变化，导致结构不稳定以及电子和离子传输退化。[4] 再比如，Li-S 电池的主要问题是硫正极在循环过程中存在不导电和多硫化物溶解的问题，导致容量低