МБН Исследователь

MesoBioNano Исследователь
Разработчик(и)	Исследовательский центр MBN
Первоначальный выпуск	2012 ; 12 лет назад ( 2012 )
Стабильный релиз	3.0 / 31 марта 2017 г. ; 7 лет назад ( 2017-03-31 )
Написано в	С++
Операционная система	Кроссплатформенность : Windows , Linux , macOS
Платформа	x86 , x86-64
Доступно в	Английский
Тип	Молекулярная динамика , кинетическое моделирование Монте-Карло
Лицензия	Запатентованная ; бесплатная пробная версия
Веб-сайт	www.mbnexplorer.com

Программное обеспечение для моделирования химии

MBN Explorer ( MesoBioNano Explorer ) — программный пакет для моделирования молекулярной динамики , оптимизации структуры и кинетического моделирования Монте-Карло . Он предназначен для многомасштабного вычислительного анализа структуры и динамики атомных кластеров и наночастиц , биомолекул и наносистем, наноструктурированных материалов, различных состояний вещества и различных интерфейсов. ^[1] Программное обеспечение было разработано Исследовательским центром MBN.

История

MBN Explorer унаследовал опыт, полученный при разработке программного пакета Cluster Searcher. Он появился около 2000 года как классический код молекулярной динамики для моделирования систем многих тел, взаимодействующих посредством потенциалов Морзе и Леннарда-Джонса. ^[2] Разнообразие межатомных потенциалов и возможность объединения группы атомов в жесткие блоки были введены в 2005–2007 годах. Первая версия MBN Explorer была выпущена в 2012 году как многоцелевой компьютерный код, позволяющий моделировать различные молекулярные системы разного уровня сложности. ^[3]

Функции

MBN Explorer позволяет выполнять многомасштабное описание молекулярных систем с помощью кинетического подхода Монте-Карло ^[4] и молекулярной динамики, управляемой облучением. ^[5] С помощью подхода Монте-Карло программное обеспечение позволяет моделировать процессы диффузионного привода, включающие молекулярные системы, в гораздо больших временных масштабах, чем те, которые могут быть достигнуты в обычных симуляциях молекулярной динамики. ^[6] Программное обеспечение позволяет комбинировать различные типы межатомных потенциалов , чтобы задать более одного взаимодействия для конкретного атома или группы атомов.

MBN Explorer поддерживает несколько стандартных форматов атомных траекторий, таких как XYZ (текстовый формат), DCD ^[7] (двоичный формат) и DCD+XYZ (гибридный формат). Он также поддерживает формат файла Protein Data Bank ^[8] (pdb) для описания трехмерных структур биомолекул.

Расширенные возможности программы включают в себя:

гибкая грубая зернистость и возможность моделирования динамики твердых тел ,
возможность проведения моделирования релятивистской молекулярной динамики ^[9] ультрарелятивистских частиц в кристаллических средах,
Моделирование химических превращений, вызванных облучением, с помощью молекулярной динамики, вызванной облучением. ^[5]

Студия МБН

MBN Explorer дополняется MBN Studio ^[6]^[10] - многозадачной программой для молекулярного моделирования и проектирования, а также для визуализации и анализа результатов моделирования, выполненного с помощью MBN Explorer. Встроенный молекулярный моделер может использоваться для построения изолированных и сольватированных биомолекул, конденсированных молекулярных материалов, углеродных нанотрубок и графеновых листов, наночастиц и кристаллических образцов.

Проекты и сотрудничество

MBN Explorer использовался в различных исследовательских проектах в области материаловедения, нанотехнологий и радиационного поражения:

ARGENT - Advanced Radiotherapy, Generated by Exploiting Nanoprocesses and Technologies ^[11]
Это междисциплинарный сетевой проект, включающий различные исследовательские группы, академические и промышленные партнеры. Он финансируется Седьмой рамочной программой (FP7) ЕС.
PEARL - Периодически изогнутые кристаллы для кристаллических ондуляторов ^[12]
Это международный проект, поддерживаемый программой «Горизонт 2020» (H2020) ЕС.
Nano-IBCT – наномасштабные идеи в ионно-лучевой терапии рака ^[13]
VINAT - Теоретический анализ, проектирование и виртуальное тестирование биосовместимости и механических свойств наноматериалов на основе титана ^[14]

Смотрите также

Ссылки

^ "О MBN Explorer". mbnresearch.com . Получено 31 августа 2017 г. .
^ "MBN Explorer: десятилетняя разработка теперь доступна для сообщества". Виртуальный институт нанопленок . Получено 31 августа 2017 г.
^ И. А. Соловьев; А. В. Якубович; П. В. Николаев; И. Волковец; А. В. Соловьев (2012). "MesoBioNano Explorer - универсальная программа для многомасштабного компьютерного моделирования сложной молекулярной структуры и динамики". J. Comput. Chem . 33 (30): 2412–2439. doi :10.1002/jcc.23086. PMID 22965786. S2CID 22553279.
^ М. Паншенсков; И.А. Соловьев; А.В. Соловьев (2014). «Эффективный 3D кинетический метод Монте-Карло для моделирования молекулярной структуры и динамики». J. Comput. Chem . 35 (17): 1317–1329. doi :10.1002/jcc.23613. PMID 24752427. S2CID 8788528.
^ ab GB Sushko; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2016). "Молекулярная динамика для химии, управляемой излучением: применение к процессу FEBID". Eur. Phys. J. D. 70 ( 10): 217. Bibcode :2016EPJD...70..217S. doi :10.1140/epjd/e2016-70283-5. S2CID 54844470.
^ ab И. А. Соловьев; А. В. Король; А. В. Соловьев (2017). Многомасштабное моделирование сложной молекулярной структуры и динамики с помощью MBN Explorer . Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-56085-4.
^ «Ввод/вывод траектории DCD».
^ «Банк данных белков».
^ ГБ Сушко; В.Г. Безчастнов; И.А. Соловьев; А.В. Король; В. Грейнер; А.В. Соловьев (2013). «Моделирование ультрарелятивистского движения электронов и позитронов в кристаллах с помощью MBN Explorer». Дж. Компьютер. Физ . 252 : 404–418. arXiv : 1307.6771 . Бибкод : 2013JCoPh.252..404S. дои : 10.1016/j.jcp.2013.06.028. S2CID 2157486.
^ "О MBN Studio". mbnresearch.com . Получено 31 августа 2017 г. .
^ "Проект FP7 ITN ARGENT".
^ «Проект PEARL».
^ «COST Action Nano-IBCT».
^ «Проект ВИНАТ».

Внешние ссылки

Веб-сайт исследовательского центра MBN

[1] "О MBN Explorer". mbnresearch.com . Получено 31 августа 2017 г. .

[2] "MBN Explorer: десятилетняя разработка теперь доступна для сообщества". Виртуальный институт нанопленок . Получено 31 августа 2017 г.

[3] И. А. Соловьев; А. В. Якубович; П. В. Николаев; И. Волковец; А. В. Соловьев (2012). "MesoBioNano Explorer - универсальная программа для многомасштабного компьютерного моделирования сложной молекулярной структуры и динамики". J. Comput. Chem . 33 (30): 2412–2439. doi :10.1002/jcc.23086. PMID 22965786. S2CID 22553279.

[4] М. Паншенсков; И.А. Соловьев; А.В. Соловьев (2014). «Эффективный 3D кинетический метод Монте-Карло для моделирования молекулярной структуры и динамики». J. Comput. Chem . 35 (17): 1317–1329. doi :10.1002/jcc.23613. PMID 24752427. S2CID 8788528.

[IDMD_EPJD_paper-5] GB Sushko; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2016). "Молекулярная динамика для химии, управляемой излучением: применение к процессу FEBID". Eur. Phys. J. D. 70 ( 10): 217. Bibcode :2016EPJD...70..217S. doi :10.1140/epjd/e2016-70283-5. S2CID 54844470.

[MBN_Springer_2017-6] И. А. Соловьев; А. В. Король; А. В. Соловьев (2017). Многомасштабное моделирование сложной молекулярной структуры и динамики с помощью MBN Explorer . Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-56085-4.

[7] «Ввод/вывод траектории DCD».

[8] «Банк данных белков».

[9] ГБ Сушко; В.Г. Безчастнов; И.А. Соловьев; А.В. Король; В. Грейнер; А.В. Соловьев (2013). «Моделирование ультрарелятивистского движения электронов и позитронов в кристаллах с помощью MBN Explorer». Дж. Компьютер. Физ . 252 : 404–418. arXiv : 1307.6771 . Бибкод : 2013JCoPh.252..404S. дои : 10.1016/j.jcp.2013.06.028. S2CID 2157486.

[10] "О MBN Studio". mbnresearch.com . Получено 31 августа 2017 г. .

[11] "Проект FP7 ITN ARGENT".

[12] «Проект PEARL».

[13] «COST Action Nano-IBCT».

[14] «Проект ВИНАТ».