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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种用于药物递送的温敏PNIPAM水凝胶载体的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119833001B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510045967.X，技术领域涉及：G16C10/00；该发明授权一种用于药物递送的温敏PNIPAM水凝胶载体的设计方法是由袁帅;卢洪;高立明;张文英设计研发完成，并于2025-01-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于药物递送的温敏PNIPAM水凝胶载体的设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水凝胶载体领域，具体涉及一种用于药物递送的温敏PNIPAM聚N‑异丙基丙烯酰胺水凝胶载体的设计方法。包括：通过分子动力学软件分别构建PNIPAM分子链模型、交联剂BIS模型和水分子模型并进行结构优化；将构建的PNIPAM分子链与交联剂BISN,N‑亚甲基双丙烯酰胺按一定的比例构建PNIPAM水凝胶体系的无定形晶胞模型，并进行几何优化；利用动态交联算法构建不同交联度的PNIPAM交联结构；采用密度填充法对不同交联度的PNIPAM交联结构填充不同比例的水分子，从而构成不同交联度和含水量的PNIPAM水凝胶结构；利用分子动力学模拟方法计算PNIPAM水凝胶的力学性能；通过α形状法计算出PNIPAM水凝胶空腔体积大小；通过升温过程中PNIPAM水凝胶空腔中的水分子排出过程模拟药物释放过程。

本发明授权一种用于药物递送的温敏PNIPAM水凝胶载体的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种用于药物递送的温敏 PNIPAM 水凝胶载体的设计方法，其特征在于，采用了分子动力学的方法进行温敏 PNIPAM 水凝胶载体的设计，包括以下步骤： S1.通过分子动力学软件分别构建 PNIPAM 分子链模型、交联剂 BIS 模型和水分子模型，并对构建的模型赋予力场并进行优化，得到稳定的结构； S2.将构建的 PNIPAM 分子链与交联剂 BIS 按一定的比例混合，构建 PNIPAM 水凝胶体系的无定形晶胞模型，并进行几何优化； S3.对 S2 的无定形晶胞模型使用动态交联算法进行交联结构的构建，获得不同交联度的PNIPAM 交联结构，并进行结构优化； 所述动态交联算法包括以下步骤： 步骤 1：对 S2 所获的结构进行预先参数设定，包括：设置交联度阈值，即达到这个阈值交联度则停止运行；将 PNIPAM 分子链中用于交联反应的原子标记为 R1，交联剂 BIS 的反应原子为 R2；设置 R1 与 R2 反应距离的最小阈值为 4Å，即在这个距离的反应原子成键；设置 R1 与 R2 反应距离的最大阈值为 11Å，即大于这个距离的反应原子无法成键；设置每次判断距离增加幅度为 1Å； 步骤 2：对 S2 所获的结构进行交联度判断，若交联度没有达到交联度阈值，则执行步骤3；若交联度达到交联度阈值，则执行步骤 13； 步骤 3：计算反应位点 R1 和 R2 之间的距离； 步骤 4：判断 R1 和 R2 之间的距离是否满足成键要求，从最小成键阈值开始判断，若满足成键要求，则执行步骤 5；若不满足成键要求，则执行步骤 9； 步骤 5：反应原子 R1 和 R2 之间成键，原来的 PNIPAM 中与 R1 相连的双键变成单键，交联剂 BIS 中与 R2 相连的双键变成单键，添加氢原子使键饱和； 步骤 6：更新步骤 5 所获结构的力场信息； 步骤 7：对步骤 6 所获结构进行分子动力学平衡； 步骤 8：执行步骤 2，重新进行交联度阈值判断； 步骤 9：对于当前阈值下没有能成键的原子，则判断成键距离增加 1Å； 步骤 10：判断步骤 9 的反应距离是否大于最大反应距离阈值，若没有达到，则执行步骤11，若达到最大反应距离阈值，则执行步骤 13； 步骤 11：对步骤 9 所获结构进行分子动力学平衡； 步骤 12：对步骤 11 所获结构执行步骤 3，重新计算反应原子之间距离，并执行步骤 4； 步骤 13：结束交联过程，输出交联结果； 步骤 14：对步骤 13 所获结构进行分子动力学平衡； S4.采用密度填充法，对 S3 所获得的不同交联度的 PNIPAM 交联结构中填充不同比例的水分子，构成不同含水量的 PNIPAM 水凝胶结构，并进行结构优化； 所述的密度填充法是指根据模型的相对分子质量和体积计算出模型的初始密度，然后计算出添加一定比例的水分子之后模型的最终密度，利用 Materials Studio 软件的 Amorphous Cell Calculation 模块的 packing 功能，输入最终密度和填充分子为水分子，则可得到不同含水量的 PNIPAM 水凝胶； S5.对 S3、S4 所获得的不同交联度和含水量的 PNIPAM 水凝胶通过分子动力学软件进行力学性能模拟； S6.采用α形状法，计算出 PNIPAM 水凝胶空腔体积大小； 所述的α形状法是指一种聚合物曲面的构造算法，其原理为假设粒子本身是点状的，引入虚拟探测球的概念来定义空间的哪些区域是可访问的，哪些是不可访问的，可访问的区域连起来就是聚合物曲面的结构，利用平滑算法则可得到表面光滑的曲面，通过调用 ovito 软件的 Construct surface mesh 模块计算出空腔的体积； S7.通过升温过程中，PNIPAM 水凝胶载体在 LCST 上下发生结构变化，将空腔中的水分子排出过程模拟药物分子从水凝胶载体释放过程。

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