[发明专利]用于在人体皮肤上对活性物质进行计算机模拟测试的方法和系统

权利要求书

1.一种使用人体皮肤上层的结构的皮肤模型对活性物质进行计算机模拟测试的方法，所述方法包括：

将所述人体皮肤上层的所述结构的所述皮肤模型作为第一输入提供给处理器，其中所述人体皮肤上层是角质层；

将活性物质作为第二输入提供给所述处理器；

将所述皮肤模型和活性物质的力场参数作为第三输入提供给所述处理器；

通过所述处理器使用所述第一输入、所述第二输入和所述第三输入，在存在所述活性物质的情况下建立所述皮肤的所述角质层的分子模型，其中所述皮肤的所述角质层的所述分子模型由神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸组成，并且其中所述角质层的所述分子模型提供皮肤脂质基质的分子水平信息和所述活性物质的渗透过程；

通过所述处理器使用多重分子动力学模拟来计算所述活性物质的扩散率；

对具有沿z方向的法线的双层的所述扩散率求平均，以获得平均扩散率，其中所述扩散率是所述活性物质通过所述皮肤脂质基质的z方向扩散，并且其中具有沿所述z方向的法线的所述双层中分子的所述扩散率由下式给出：

ΔF(z，t)＝F(z，t)-＜F(z，t)＞

其中R是气体常数，T是温度，F(z，t)是在给定的z下对溶质的约束力；

通过所述处理器、使用计算流体动力学技术来建立所述角质层的输送模型，其中所述输送模型表现所述活性物质的输送机制；

将所述平均扩散率作为输入提供给所述输送模型；和

通过所述处理器使用所述输送模型生成所述活性物质的释放曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述活性物质的所述释放曲线与所述活性物质的实验释放曲线进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性物质包含药物、生物分子、蛋白质、纳米颗粒、化妆品和溶剂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输送模型使用皮肤结构的所述角质层的砖-砂浆模型制成，其中所述砖-砂浆模型表现皮肤结构的所述角质层的角质细胞和脂质基质，其中所述皮肤结构通过角质细胞宽度、角质细胞长度、脂质区域的厚度、角质细胞偏移比率和角质层数这些几何参数来表征，并且测量穿过所述角质层的通量，并所述通量相对于时间积分以计算通过所述角质层的渗透的真皮吸收/累积释放。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多重分子动力学模拟在恒定的温度和压力下进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述输送模型中研究所述活性物质沿着具有沿z方向的法线的所述双层的扩散率。