细胞的脂质膜是任何活生物体细胞膜的基础，是一种非常聪明的“栅栏”，细胞可以通过它与身体进行通讯，滋养，呼吸，保护自己免受入侵者和陌生人的侵害，吸收必要的物质并使其自身免受有害物质的侵害。 这是一系列具有选择性影响的安全措施。 这种生化“交流”的主要工具是孔，膜中的可选孔。 科学家正在积极研究和描述的一种网关，以便将来出于自己的利益（当然是目标）进行管理。
研究的实质是什么，做了什么科学家们首次全面描述了脂质膜中孔的形成过程，并对它们的形成和演化进行了计算机建模。 他们创建了一个大型理论模型，解释了先前从其他研究获得的实验数据中的矛盾之处，并解决了累积的矛盾。
图1-生物膜中孔形成的计算机模型。物理化学和电化学研究所NUST“ MISiS”科学家合作的结果，以A.N. Frumkin RAS和生物化学研究所以M.M. Shemyakina和Yu.A. 在Oleg Batishchev领导下的Ovchinnikov RAS在《科学报告》杂志上分两部分发表：
第一 ， 第二 。
脂质膜是将细胞及其细胞器与环境分开的膜。 这些结构执行许多重要的重要功能，特别是它们成为控制细胞代谢的屏障。 长期以来，已经根据药物的发展和诸如药物递送的治疗策略积极研究了这种屏障机制的违反，因为最终由膜决定并确定一种物质是否会进入细胞。 因此，通过产生孔“正确”使物质通过膜进入的算法-这是活细胞中的ID卡。
尽管有许多经过实验证明的方法可以在膜上形成孔，药物可以通过该孔进入细胞（例如，用于杀死细菌的抗生素或用于破坏癌细胞的抗肿瘤毒素），但仍然没有物理模型。描述了这些孔的形成，生长和稳定性。
怎么做作者为自己设定了创建一个完整的理论模型的目标，该模型将描述脂质膜中孔演化的所有阶段。 由于以下事实使这项工作变得复杂：任何试图将膜呈现为理想的弹性外壳而不考虑活体“围栏”内部结构的特殊性，都只会导致对该系统的简化且非常粗糙的描述。 为了消除此类问题，科学家从对膜的最完整的理论描述开始，然后，通过一系列转换，他们获得了孔能的表达式，这使我们能够根据孔的几何参数来描述孔的状态。
使用一种新的计算机模型，科学家们能够解释在该主题的许多著作中观察到的不一致之处。 该模型不仅解释
了膜中孔的出现机理 ，还可以用于预先描述膜如何对机械（注射，穿刺）或电磁效应（现场的点辐射）作出反应：在某些情况下，它会导致某些尺寸的孔的受控形成以及某些-不可逆的膜破裂和细胞死亡。 当然，在治疗的情况下必须排除此选项，反之亦然-它可以广泛用于直接消除感染的细胞。
为了最终验证所提出理论的有效性，科学家们还使用分子动力学方法进行了计算机模拟，其中脂质膜是在单个分子的尺度上重建的。 这些研究的结果与理论模型的预测和可用的实验数据非常吻合，并且还可以从视觉上“看到”虚拟膜中的孔如何演化（增大，生长和扩展）。
该文章的共同作者，NUST“ MISiS” Timur Galimzyanov的理论物理和量子技术系研究员：“这项工作需要所有项目参与者的大量劳动，需要大量的计算机时间来进行分子动力学方法的计算，这是由实验室的同事为IBCh RAS的生物分子系统建模而进行的； 在建立观察到的过程模型方面的长期工作； 最重要的是，主要由俄罗斯科学院物理与经济学研究所和NUST MISiS理论物理与量子技术系的谢尔盖·阿基莫夫（Sergey Akimov）进行了大量的计算，大部分是分析计算。为什么做作者希望他们的工作将成为未来各种药物向细胞受控递送研究的基础。 粗略地说，复杂有机系统的计算机模型-脂质膜-将帮助选择最佳的暴露方式，以成功通过细胞的“网关”，从而绕过所有安全措施，并在内部引入必需浓度的必需物质。 此外，新模型可能有助于描述与膜完整性受损有关的过程，这种过程在许多复杂但尚未治愈的神经退行性疾病中观察到，例如阿尔茨海默氏症，帕金森氏症，匹克氏症，亨廷顿舞蹈症等。
脂质膜的3D模型Timur Galimzyanov说：“我们从未进行过如此详尽而一致的理论研究。 他们的结果完全证明了所付出的努力是正确的：我们首次能够建立一个完整的膜孔形成过程模型，这使我们不仅可以进行定性预测，而且可以进行定量预测 。
”研究正在进行中，在不久的将来，科学家计划发布故事的延续。