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Explorador MBN

MBN Explorer ( MesoBioNano Explorer ) es un paquete de software para simulaciones de dinámica molecular , optimización de estructuras y simulaciones cinéticas de Monte Carlo . E...

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MBN Explorer ( MesoBioNano Explorer ) es un paquete de software para simulaciones de dinámica molecular , optimización de estructuras y simulaciones cinéticas de Monte Carlo . Está diseñado para el análisis computacional multiescala de la estructura y la dinámica de cúmulos atómicos y nanopartículas , biomoléculas y nanosistemas, materiales nanoestructurados, diferentes estados de la materia y diversas interfaces. [ 1 ] El software ha sido desarrollado por el Centro de Investigación MBN.

Historia

MBN Explorer heredó la experiencia adquirida en el desarrollo del paquete de software Cluster Searcher. Comenzó alrededor del año 2000 como un código de dinámica molecular clásico para simular sistemas de muchos cuerpos que interactúan mediante los potenciales de Morse y Lennard-Jones. [ 2 ] Entre 2005 y 2007 se introdujeron diversos potenciales interatómicos y la posibilidad de combinar un grupo de átomos en bloques rígidos. La primera versión de MBN Explorer se lanzó en 2012 como un código informático multipropósito que permite modelar diferentes sistemas moleculares de diversos niveles de complejidad. [ 3 ]

Características

MBN Explorer permite la descripción multiescala de sistemas moleculares mediante el método cinético de Monte Carlo [ 4 ] y la dinámica molecular impulsada por irradiación [ 5 ] . Mediante el método de Monte Carlo, el software permite simular procesos impulsados ​​por difusión que involucran sistemas moleculares en escalas de tiempo mucho mayores que las que se pueden alcanzar en simulaciones de dinámica molecular convencionales [ 6 ] . El software permite combinar diferentes tipos de potenciales interatómicos para especificar más de una interacción a un átomo o grupo de átomos en particular.

MBN Explorer admite varios formatos estándar de trayectorias atómicas, como XYZ (formato de texto), DCD [ 7 ] (formato binario) y DCD+XYZ (formato híbrido). También admite el formato de archivo Protein Data Bank [ 8 ] (pdb) para describir las estructuras tridimensionales de las biomoléculas.

Las funciones avanzadas del programa incluyen:

Estudio MBN

MBN Explorer se complementa con MBN Studio [ 6 ] [ 10 ] , un programa multifuncional para el modelado y diseño molecular, así como para la visualización y el análisis de los resultados de las simulaciones realizadas con MBN Explorer. El modelador molecular integrado permite construir biomoléculas aisladas y solvatadas, materiales moleculares condensados, nanotubos de carbono y láminas de grafeno, nanopartículas y muestras cristalinas.

Proyectos y colaboraciones

MBN Explorer se ha utilizado en diferentes proyectos de investigación en los campos de la ciencia de los materiales, la nanotecnología y los daños por radiación:

  • ARGENT - Radioterapia avanzada, generada mediante la explotación de nanoprocesos y tecnologías [ 11 ] Este es un proyecto de red multidisciplinario que involucra a diferentes grupos de investigación, socios académicos e industriales. Está financiado por el Séptimo Programa Marco (FP7) de la UE.
  • PEARL - Cristales Periódicamente Curvados para Onduladores Cristalinos [ 12 ] Este es un proyecto internacional apoyado por el Programa Horizonte 2020 (H2020) de la UE.
  • Nano-IBCT: Perspectivas a nanoescala sobre la terapia del cáncer con haces de iones [ 13 ]
  • VINAT - Análisis teórico, diseño y pruebas virtuales de biocompatibilidad y propiedades mecánicas de nanomateriales a base de titanio [ 14 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Acerca de MBN Explorer" . mbnresearch.com . Consultado el 31 de agosto de 2017 .
  2. ↑ "MBN Explorer: Una década de desarrollo ya disponible para la comunidad" . Instituto Virtual de Nanofilms . Consultado el 31 de agosto de 2017 .
  3. ↑ IA Solov'yov; AV Yakubovich; PV Nikolaev; I. Volkovets; AV Solov'yov (2012). "MesoBioNano Explorer: un programa universal para simulaciones informáticas multiescala de la estructura y dinámica molecular compleja". J. Comput. Chem . 33 (30): 2412– 2439. doi : 10.1002/jcc.23086 . PMID 22965786. S2CID 22553279 .  
  4. ↑ M. Panshenskov; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2014). "Método eficiente de Monte Carlo cinético 3D para el modelado de la estructura y dinámica molecular". J. Comput. Chem . 35 (17): 1317– 1329. doi : 10.1002/jcc.23613 . PMID 24752427. S2CID 8788528 .  
  5. 1 2 G.B. Sushko; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2016). "Dinámica molecular para la química impulsada por irradiación: aplicación al proceso FEBID" . Eur. Phys. J. D. 70 ( 10): 217. Bibcode : 2016EPJD...70..217S . doi : 10.1140/epjd/e2016-70283-5 . S2CID 54844470 . 
  6. 1 2 I.A. Solov'yov; AV Korol; AV Solov'yov (2017). Modelado multiescala de la estructura y dinámica molecular compleja con MBN Explorer . Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-56085-4.
  7. ↑ "E/S de trayectoria DCD" .
  8. ↑ "Banco de datos de proteínas" .
  9. ↑ GB Sushko; VG Bezchastnov; IA Solov'yov; AV Korol; W. Greiner; AV Solov'yov (2013). "Simulación de canalización de electrones y positrones ultrarelativistas en cristales con MBN Explorer". J. Computación. Física . 252 : 404– 418. arXiv : 1307.6771 . Código Bib : 2013JCoPh.252..404S . doi : 10.1016/j.jcp.2013.06.028 . S2CID 2157486 . 
  10. ↑ "Acerca de MBN Studio" . mbnresearch.com . Consultado el 31 de agosto de 2017 .
  11. ↑ "Proyecto FP7 ITN ARGENT" .
  12. ↑ "Proyecto PEARL" .
  13. ↑ "Acción COST Nano-IBCT" .
  14. ↑ "Proyecto VINAT" .
  • Sitio web del Centro de Investigación MBN