صفر تا صد شبیه سازی ساختارهای زیستی (بایوساختارها) با نرم افزار لمپس

ارگانیسم ها و موجودات زنده برای حیات به ساختارهای زیستی (بایوساختارها) وابسته هستند، زیرا این مولکول ها در تقسیمات سلولی و فرآیندهای زیستی حضور بسیار موثری دارند. بدون وجود ساختارهای زیستی عملکرد سایر سلول های بدن تمام موجودات زنده با اختلال رو به رو خواهد شد. این ساختارها دارای طیف وسیعی از اندازه ها و ترکیبات هستند. بیش از ۲۵ عنصر طبیعی در ساختار آن ها وجود دارند که اصلی ترین آن ها عبارتند از کربن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد. در این میان، ترکیبات کربنی در شکل گیری مولکول های زیستی نقش عمده ای دارند. آن ها به صورت کووالانسی به عناصر دیگر متصل می شوند و چندین ترکیب دیگر را تشکیل می دهند. با کمک روش شبیه سازی دینامیک مولکولی می توان تحول و رفتار اتمی ساختارهای زیستی را با دقت بالایی پیش بینی کرد. در این میان استفاده از نرم افزار لمپس در شبیه سازی های دینامیک مولکولی ساختارهای زیستی بسیار کارآمد خواهد بود.

این بسته آموزشی، یک پکیج کامل در راستای آموزش نحوه انجام شبیه سازی انواع ساختارهای زیستی (بایوساختارها) با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی است که با نرم افزار لمپس پیاده سازی شده است. این پکیج شامل ویدیو آموزشی، کد اصلی ورودی نرم افزار لمپس، فایل ساختار اتمی مدل سازی شده با استفاده از نرم افزارهای مکمل، مقاله های مرجع مربوط به میدان نیروی انتخابی، تصاویر شبیه سازی، انیمیشن و فایل اکسل آنالیز نتایج است. ویدیو آموزشی این بسته به صورت گام به گام توسط دکتر روزبه ثابت وند تدوین شده و مدرس در آن با شبیه سازی یک ساختار زیستی نمونه (ساختار سلولز) تمامی نکات مهم مربوط به انواع ساختارهای زیستی شامل مراحل مدلسازی اتمی و تنظیمات مناسب شبیه سازی (همچون چگونگی تعیین میدان نیرو و …) را ارائه کرده است به گونه ای که روش و فایل ورودی ارائه شده قابل تعمیم به انواع مختلفی از بایوساختارها همچون انواع پروتئین ها، ویروس ها، باکتری ها، لیپیدها و … است. از مهمترین مطالب پرداخته شده دراین ویدیو آموزشی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• توضیح خط به خط کد ورودی نرم افزار لمپس به منظور شبیه سازی ساختارهای زیستی
• توضیح ساختار اتمی نمونه هدف در شبیه سازی های دینامیک مولکولی
• توضیح نحوه مدلسازی اتمی، ساختار زیستی هدف با استفاده از داده های اینترنتی و نرم افزار های مکمل
• توضیح اندرکنش بین اتمی انواع ساختارهای زیستی در شبیه سازی های دینامیک مولکولی
• بررسی شیوه انتخاب پتانسیل بین اتمی مناسب در ساختارهای زیستی
• معرفی مقاله مرجع جهت انتخاب پتانسیل بین اتمی مناسب در ساختارهای زیستی
• نحوه نمایش ساختار شبیه سازی شده در نرم افزار اویتو و مشاهده انیمیشن حاصل از شبیه سازی انجام شده
• نحوه ذخیره عکس با کیفیت از سیستم شبیه سازی شده جهت استفاده در مکتوبات علمی
• نحوه ذخیره سازی ویدیو از سیستم شبیه سازی شده جهت ارائه در پاورپوینت و …
• بررسی فرایند متعادل سازی ساختار اتمی شبیه سازی شده در شرایط اولیه مشخص
• بررسی مقدار انرژی، دما و … در ساختارهای زیستی شبیه سازی شده
• نحوه رسم نمودار انرژی پتانسیل، انرژی کل و … با استفاده از نرم افزار اکسل و آنالیز نتایج حاصل از شبیه سازی انجام شده با استفاده از نرم افزار لمپس

بسته آموزشی “صفر تا صد شبیه سازی ساختارهای زیستی (بایوساختارها) با نرم افزار لمپس” نیاز به پیش نیاز علمی و آموزشی نداشته و کاربر با یادگیری این بسته آموزشی قادر به انجام شبیه سازی های دینامیک مولکولی مربوطه خواهد بود.