当生物材料被植入机体环境后,体液中的蛋白质首先在材料界面吸附,这些吸附的蛋白质层进一步诱导后续的细胞行为,如粘附、运动、增殖等。在影响蛋白质和细胞行为的因素中,材料表面拓扑结构显得尤为重要。首先,分别选取了具有代表性的球状和纤维状蛋白质分子1PPT和α-FNA,利用分子动力学模拟技术构建了金红石(110)晶面上不同尺寸球状凸起缺陷和凹槽缺陷表面模型,采用COMPASS力场,正则系综(NVT),对蛋白质/TiO2相互作用体系进行结合能计算。研究发现,不同形状的蛋白质分子与不同曲率半径的表面缺陷之间的吸附能存在较大差异,发现蛋白质分子与表面的接触面积越大,它们的吸附作用越强。水的溶剂化效应阻碍了蛋白质在金红石表面的吸附。　　 纤连蛋白作为最具有代表性的细胞外基质黏附蛋白,发挥着介导细胞黏着的功能。本文利用Materials Studio软件对在NaCl溶液环境下纤连蛋白在TiO2表面的吸附进行了动力学模拟,研究了在吸附过程中温度、溶剂、离子对蛋白质与表面之间相互作用的影响规律,并从结合能、粒子扩散的微观角度进行了深入分析。随着温度的升高单纯蛋白质与单独TiO2的能量都发生了较大的增长,体系的总能量也有所增加,但蛋白质与基底之间的结合能却随着温度的增加而减小。Cl-的扩散系数近似为0.10·109nm2/S。同LEE S.H.等所得的模拟计算值非常相近。而Na+的扩散系数值略低于实验值。