微纳米尺度上含DNA分子流体传输规律的多尺度算法研究进展

微纳米尺度上含DNA分子流体的传输特性研究对生物微流体机械装置的设计和优化至关重要。DNA分子在流体中的运动和变形以及与周围流体的相互作用是一个耦合的、复杂的多尺度问题。由于普适的理论解缺乏,数值模拟作为一种可行且经济的技术路线现正被广泛地使用于这类问题的基础研究和各种生物微流体机械装置的实际设计及应用中。综合评述现代数值计算在模拟微纳米尺度上含DNA分子流体传输这类复杂多尺度问题上的主要进展。介绍目前模拟中广泛使用的DNA分子的聚合物链模型,重点探讨相关分子动力学方法模拟以及基于该方法的各种主要的多尺度算法发展近况。分析模拟DNA分子动力行为及周围流体传输时,存在的技术难题和相应的新发展。