کاربردهای بالقوه مولکول فولرین C60 (باکی بال) در پزشکی به طور وسیعی مورد بحث قرار گرفته است. ما نیاز داریم چگونگی برهمکنش این مولکول‌ها با اجزای سلولی را درک نماییم. از همه مهم‌تر چگونگی برهمکنش فولرین با غشای سلولی است که در حقیقت مرزهای بیرونی سلول را تشکیل می‌دهد. در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Nanotechnology منتشر شده است، از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای جدید برای بررسی این که چگونه مشتقات شیمیایی محتلف روی سطح فولرین بر نحوه برهمکنش این مولکول با غشای دولایه‌ای لیپیدی تأثیر می‌گذارند، استفاده شده است.
روشن شدن برهمکنش میان مشتقات مختلف فولرین‌ها با غشای سلولی
کاربردهای بالقوه مولکول فولرین C60 (باکی بال) در
پزشکی به طور وسیعی مورد بحث قرار گرفته است. ما نیاز داریم چگونگی برهمکنش
این مولکول‌ها با اجزای سلولی را درک نماییم. از همه مهم‌تر چگونگی برهمکنش
فولرین با غشای سلولی است که در حقیقت مرزهای بیرونی سلول را تشکیل می‌دهد.
در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Nanotechnology منتشر شده است، از
شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای جدید برای بررسی این که چگونه مشتقات شیمیایی
محتلف روی سطح فولرین بر نحوه برهمکنش این مولکول با غشای دولایه‌ای لیپیدی
تأثیر می‌گذارند، استفاده شده است.
محققان دانشکده بیوشیمی دانشگاه آکسفورد در انگلیس از
شبیه‌سازی دینامیک مولکولی دانه‌درشت (coarse grain) برای بررسی ارتباط
میان میزان مشتق‌سازی سطحی هر فولرین و هزینه انرژی مورد نیاز برای عبور آن
مولکول از دولایه لیپیدی و ورود آن به داخل سلول بهره برده‌اند. در
شبیه‌سازی دانه‌درشت هر ۳ یا ۴ اتم منفرد در یک مولکول به صورت یک ذره
گروه‌بندی شده و امکان شبیه‌سازی‌های مفیدتر فرایندهای طولانی‌تر در
سامانه‌های بیونانوی پیچیده فراهم می‌آید.
مقالات تجربی نشان می‌دهند که گونه‌های خاصی از مولکول‌های C60
هیدروکسیل‌دار می‌توانند از دولایه لیپیدی عبور کرده و وارد سلول شوند. در
این شبیه‌سازی‌ها، هفت مشتق مختلف از مولکول C60، از خود C60 گرفته تا
C60(OH)20 مورد بررسی قرار گرفتند. در مولکول C60(OH)20 از هر سه اتم کربن،
یکی هیدروکسیله شده است.
تغییر میزان مشتق‌سازی سطحی C60 منجر به ایجاد تغییرات شگرفی در برهمکنش
آنها با دولایه لیپیدی گردید. در حالی که خود C60 میان هسته آبگریز دولایه
لیپیدی قرار می‌گیرد، مولکول C60(OH)20 نمی‌تواند وارد غشای سلولی شود و در
محیط آبی اطراف سلول باقی می‌ماند. حالت‌های میانی این دو حد مشتق‌سازی،
مثلاً مولکول C60(OH)10، به شکلی مطلوب با سطح تماس میان آب و غشای سلولی
برهمکنش نموده و در حالی که انحلال‌پذیری مولکول درون آب حفظ می‌شود، ورود
آن به درون سلول از طریق نفوذ در دولایه چربی افزایش می‌یابد. ارتباط زیاد
میان میزان مشتق‌سازی مولکول و برهمکنش آن با غشای سلولی می‌تواند در
زمینه‌های مختلف زیست‌پزشکی، همچون دارورسانی هدفمند مورد استفاده قرار
بگیرد.
این مطالعات به همراه شبیه‌سازی‌های اخیر نانولوله‌های کربنی نشان می‌دهند
که چگونه مدل‌سازی رایانه‌ای می‌تواند به روشن شدن برهمکنش‌های میان
نانومواد و اجزای سلولی کمک کند. درک چنین برهمکنش‌هایی برای ایجاد توسعه
پایدار در زمینه نانوپزشکی ضروری هستند.
