Simulare le dinamiche molecolari
Le interazioni delle biomolecole come proteine e DNA con superfici sintetiche sono fondamentali in molti settori delle bionanotecnologie e dell'ingegneria biomedica. Per esempio un impianto come uno stelo protesico per anca deve essere integrato con i tessuti dell'ospite, e l'assorbimento delle proteine facilita questa integrazione. È fondamentale che i ricercatori comprendano il comportamento di una proteina quando essa viene in contatto con una gamma di superfici di materiali sintetici. I ricercatori del progetto PROTEIN-SURF SIM ("Program development for the molecular simulation of protein-surface interactions") hanno sviluppato un simulatore di dinamiche molecolari per prevedere in che modo le diverse proteine si comportano con un'ampia varietà di materiali. Questo simulatore si chiama LAMMPS ("Large Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator"). In ogni applicazione la bioattività delle proteine varia con l'accessibilità del solvente e la struttura dei suoi domini bioattivi. È ora possibile ottenere dati che permettono il controllo della conformazione e dell'orientamento delle biomolecole. Il team ha completato anche lo sviluppo della nuova serie di moduli necessari per simulare il comportamento delle proteine sulle superfici in soluzione. Gli scienziati hanno anche fissato gli standard per i metodi di simulazione. La convalida dei moduli in specifici sistemi di biomolecole e superfici è stata un grande successo, e si è ottenuta un'efficienza computazionale 70 volte superiore rispetto al programma di simulazione precedentemente utilizzato. Dopo il completamento dei test per ogni modulo, questi ultimi sono stati messi a disposizione per il download gratuito sul sito web LAMMPS . Gli utenti interessati saranno principalmente nel settore sanitario, ma la tecnologia potrebbe essere facilmente modificata ed estesa ad altre aree.
Parole chiave
Modulo, biomolecola, superficie artificiale, proteina, impianto, bionanotecnologia, simulatore, LAMMPS