جذب سطحی وانکومایسین روی ریزتیر با کاربرد زیست‌حسگری بر پایه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

فرآیند شبیه سازی جذب آنتی بیوتیک وانکومایسین توسط روش دینامیک مولکولی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. این فرآیند به تعیین رفتار جذب وانکومایسین به سطح فعال سازی شده یک حسگر زیستی منجر شده است. با توجه به اهمیت کاربرد آنتی بیوتیک ها در فرآیند درمانی آلودگی های میکروبی، در این مقاله، بررسی سازوکار مولکولی وانکومایسین با نگاه شبیه سازی چند مقیاسی به انجام رسیده است. با توجه به سازوکار عملکرد وانکومایسین، چگونگی اتصال یا جذب آن به یک چیدمان تک لایه مولکولی مد نظر قرار گرفته است. فرآیند جذب روی سطح یک حسگر زیستی شبیه سازی شده است. حسگر زیستی مورد نظر از نوع ریزتیر یکسرگیردار بوده که با تکمیل فرآیند جذب، با توجه به تغییر کشش سطحی تغییر شکل پیدا می کند. این تغییر شکل توسط روش های محاسباتی چند مقیاسی برای حالات تجربی متناظر به دست آمده است. برای بررسی دقیق متغییرهای این مساله، مدل های دینامیک مولکولی برای سطح حسگر حین جذب زیستی در حالات خلا و محیط آبی حل شده است. چگونگی بررسی فرآیند جذب در غالب بررسی مقدار پارامتر انرژی متناظر با کشش سطحی با تغییرات فاصله مولکول هدف و سطح جذب بوده است. همچنین در تعیین فواصل چیدمان مولکولی لایه فعال سطح جاذب روی حسگر، الگوریتمی برای انتخاب چیدمان با توجه به کارهای تجربی مورد توجه قرار گرفته است. مقادیر کشش سطحی به دست آمده در محدوده کارهای تجربی به دست آمده است.

Vancomycin Adsorption on Microcantilever Based on Molecular Dynamics Simulation

Adsorption simulation of vancomycin antibiotic is done using molecular dynamics. The simulation results show the adsorption behavior of vancomycin on a functionalized biosensor. Regarding the importance of vancomycin, its molecular function is simulated using multiscale discipline. Adsorption to a single assembly monolayer is considered according to vancomycin rsquo;s invivo function. A selected biosensor is a nonsymmetrically functionalized microcantilever which undergoes deformation as a result of changes in surface tension regarding functionalized surface. Multiscale simulations implemented to calculate microcantilever deformation. Molecular models in a vacuum and aquatic media are taken into account. Energy parameters related to surface tension is studied versus the distance of target molecules to the surface of the biosensor. To calculate the distance between receptor molecules in single assembly monolayer, an algorithm is proposed based on experimental results.