کارگاه آموزشی “شبیه‌سازی دینامیک مولکولی”

کارگاه آموزشی “شبیه‌سازی دینامیک مولکولی” در پژوهشکده علوم و فناوری زیستی دانشگاه صنعتی مالک اشتر

کارگاه آموزشی «شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم‌افزار GROMACS»، هجدهم تا بیستم شهریور ماه سال جاری به همت پژوهشکده فناوری زیستی دانشگاه مالک اشتر برگزار می‌شود.

امروزه شبیه‌سازی کامپیوتریبه عنوان ابزار جدیدی برای حل مشکلات علمی و نیز مکمل روش‌های آزمایشگاهی به کار می‌رود. یکی از اهداف بسیار مهم شبیه سازهای کامپیوتری، شبیه‌سازی شرایط آزمایش، به منظور آشکار کردن مکانیزم مولکولی در ابعاد میکروسکوپی است.

شبیه‌سازی می‌تواند جزئی‌ترین اطلاعات را پیرامون جنبش ذرات به عنوان تابعی از زمان فراهم کند. به همین جهت به عنوان ابزاری توانمند در بسیاری از رشته‌های علوم، زیست‌شناسی، شیمی، فیزیک، مهندسی، علوم فضایی، پزشکی، داروسازی و … کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان مثال با استفاده از روش‌‌های شبیه‌سازی دینامیک مولکولی می‌توان خواص پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک را بررسی کرد، مکانیسم عمل آنزیم‌ها را شناسایی کرد و در طراحی داروها از این روش‌ها بهره برد.

در یک تعریف کلی شاید بتوان گفت شبیه‌سازی، تقلیدی از عملکرد سیستم واقعی با گذشت زمان است. بنابراین می‌توان از آن برای پاسخ دادن به سوالاتی راجع به یک سیستم مدل استفاده کرد و این کار بسیار آسانتر از انجام آزمایش بر روی یک سیستم حقیقی است.

بر اساس اعلام پژوهشکده فناوری زیستی دانشگاه مالک اشتر، در این راستا نرم‌افزارهای شبیه‌سازی بسیاری با کاربردهای گوناگون ارائه شده است. از آن جمله می‌توان به نرم‌افزارهای امبر (AMBER)، چارم (CHARMM)، نمد (NAMD)، گرومکس (GROMACS) و … اشاره کرد که در بین آنها استفاده از نرم‌افزار گرومکس به علت سادگی، در دسترس بودن و پیشرفت روزافزون آن از گستردگی بیشتری برخوردار است. بنابراین در کارگاه حاضر از نرم‌افزار گرومکس به منظور شبیه‌سازی دینامیک مولکولی استفاده خواهد شد.

«آموزش مباحث تئوری و شبیه سازی مولکولی»، «آموزش عملی نصب و استفاده از سیستم عامل لینوکس ونرم افزار GROMACS» و «تمرین عملی شبیه سازی مولکولی با استفاده از نرم افزار GROMACS» از جمله سرفصل‌های این کارگاه آموزشی خواهند بود.

علاقه‌مندان می‌توانند برای کسب اطلاعات بیشتر به نشانی اینترنتی www.mut.ac.ir/mut.php?name=fzisti مراجعه کرده و یا با شماره تلفن [phone] تماس بگیرند.

کشف پلیمرهای مقاوم در برابر اتصال باکتریایی

دانشمندان دانشگاه ناتینگهام با استفاده از فناوری‌های نوین گروهی از پلیمرها را کشف کردند که در مقابل اتصال باکتریایی مقاوم هستند.

به گزارش ایسنا، باکتری‌های پاتوژنی موجود در بیوفیلم‌ها بر بسیاری از ابزار مورد استفاده معمول از جمله کاتترهای ادراری و وریدی تاثیر می‌گذارند.

عفونت‌های ایجاد شده توسط بیوفیلم‌های میکروبی متصل به سطح کاشت‌ها به چالش جدی در بیمارانی تبدیل شده که ابزاری از قبیل کاتترها، دریچه‌های قلب و مفاصل مصنوعی وارد بدن آن‌ها شده است.

کشف این مواد می‌توانند به کاهش قابل توجه عفونت‌های بیمارستانی و ناکامی‌های ابزار جراحی بینجامد.

محققان نشان داده‌اند هنگامی که مواد جدید به سطح ابزار پزشکی اعمال می‌شوند باکتری‌ها را در همان مراحل اولیه تلاش برای اتصال به سطوح پس زده و مانع از تشکیل بیوفیلم توسط آن‌‌ها می‌شوند.

این کشف با همکاری محققان موسسه فناوری ماساچوست صورت گرفت که فرایندی را طراحی کردند که توسط آن هزاران پلیمر منحصر به فرد می‌توانند به منظور مطالعات بیشتر به طور همزمان غربالگری شوند.

در سطح آزمایشگاهی دانشمندان موفق به کاهش تعداد باکتری‌ها تا میزان ۹۶٫۷ درصد شدند و این مواد در مقابل اتصال باکتریایی در یک مدل کاشت در موش مقاومت نشان دادند.

گام بعدی در این تحقیق تولید این پوشش‌های پلیمری برای توانمند کردن عملکرد این مواد در سطح بالینی است.

جزئیات این کشف علمی در مجله Nature Biotechnology انتشار یافت.

روبات استتار با قابلیت تغییر رنگ با الهام از اختاپوس

محققان دانشگاه هاروارد موفق به ساخت روباتی شده‌اند که برای مخفی کردن خود در یک محیط یا آشکارتر کردن خود قادر به تغییر رنگ است.

به گزارش ایسنا، این دستگاه از مهارت‌های استتار موجودات دریایی مانند اختاپوسها، ده‌پاها و ماهیهای مرکب الهام گرفته است.

روبات استتار با قابلیت تغییر رنگ با الهام از اختاپوس

این روبات که جزئیات آن در مجله ساینس منتشر شده، مانند این سرپایان از یک بدن نرم و لاستیکی برخوردار بوده و می‌تواند با انعطاف زیادی حرکت کند.

این محققان در تحقیقات پیشین خود یک روبات تاشو را ساخته بودند که با انعطاف بسیار قادر به حرکت بود.

در سال ۲۰۱۱ این دانشمندان مقاله‌ای را در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم به چاپ رسانده و در آن جزئیات یک روبات نرم را که در زیر موانع قادر به خزیدن و خم شدن بود، شرح دادند. این دستگاه از پلیمرهای مبتنی بر سیلیکون ساخته شده و حرکات آن توسط پمپاژ هوا از میان استوانه‌های ریز درون چهار پای آن صورت می‌گرفت.

اکنون آنها یک لایه دیگر از پیچیدگی را به این روبات‌ها افزوده و به آنها قابلیت استتار را بخشیده‌اند. روبات‌های استتار با یک شبکه از کانال‌های ریز پوشیده شده‌اند. با پمپاژ رنگهای مختلف، روبات می‌تواند به سرعت ظاهر خود را تغییر دهد. همچنین می‌توان مایعات سرد یا گرم را برای ارائه قابلیت پنهان شدن حرارتی یا مایعات فلورسنت را برای درخشش در تاریکی درون این روباتها پمپاژ کرد.

روبات استتار با قابلیت تغییر رنگ با الهام از اختاپوس

در حال حاضر این مایعات از طریق یک منبع به روبات‌ها ارسال می‌شود اما در آینده می‌توان آنرا در بدن خود روبات جاسازی کرد.

به باور این تیم، این روبات از کاربردهای زیادی در حوزه‌های مختلف برخوردار است. به گفته محققان، این دستگاههای نرم از شباهتهایی با اندام یا بافتها برخوردار بوده و می‌توانند کاربردهای پزشکی داشته باشند.

همچنین از دیگر کاربری‌های این فناوری در آینده می‌تواند در حوزه جستجو و نجات باشد. قابلیت انعطاف بالای این روبات و همچنین درخشش آن در تاریکی می‌تواند کمک زیادی برای ماموران امداد و نجات باشد.

رسانش داروهای ضدسرطان با استفاده از کپسول‌های قندی

بنابر تحقیقی که در دانشگاه ملبورن استرالیا انجام شده است، می‌توان از کپسول‌های ساخته شده از پلی‌روتاکسان‌ها در ساخت نوع جدیدی از حامل‌های دارورسانی کارا و با سمیت پایین استفاده کرد. ساختارهای مطالعه شده در این کار از سیکلودکسترین‌ها و پلی‌اتیلن گلیکول ساخته شده بودند که هر دو، مولکول‌های کاملاً زیست‌تخریب‌پذیر به‌شمار می‌روند.

آلفاسیکلودکسترین

غربال مولکولی مایعات با استفاده از نانولوله‌های کربنی

مهندسین دانشگاه درکسلر در ادامه مطالعاتشان درباره کاربردهای نانو‌لوله‌های کربنی، از آنها برای جداسازی مایعات در یک محلول استفاده کردند.

این محققان نشان دادند که نانولوله‌های کربنی می‌توانند به‌عنوان مجاری جداکننده عمل کرده و دو مولکول متفاوت همچون آب و روغن را وادار به جداسازی نمایند. مولکول‌های دو مایع مختلف هنگام عبور از میان یک نانولوله به‌طور متفاوتی با دیواره آن برهمکنش می‌کنند. به‌همین دلیل یکی از مایعات سریعتر از دیگری از نانولوله خارج شده که این امر به جداسازی دو مایع از هم منجر می‌شود.
این فناوری در مواردی مانند مطالعات قضایی با ذرات بسیار ریز و همچنین مطالعه مولکول‌هایی که از سلول‌های منفرد استخراج می‌شوند کاربرد دارد. بدین ترتیب متخصصان قضایی قادر به تجزیه و تحلیل شواهد بسیار ریز حتی در مقیاس سلولی یا آلودگی‌های نامرئی می‌باشند.
قطر بیرونی نانولوله‌های کربنی مورد استفاده در این مطالعه حدود ۷۰ نانومتر بود و کوچکترین ستون کروماتوگرافی هستند که تاکنون ساخته شده‌اند. ستون‌های نانولوله‌های کربنی از نظر مکانیکی محکم و قادر به تحمل خمیدگی‌ها و فشردگی‌های متوالی هستند. این ویژگی‌ها برای کاربرد در سطح سلول حیاتی هستند. علاوه بر آن، دوام نانولوله‌ها به آنها اجازه نفوذ به اعضای سلول را می‌دهد.

تولید برق از طریق کنترل نیروی اصطکاک بین سطوح پلیمرهای شفاف

پژوهشگران روش جدیدی برای تولید جریان الکتریسیته از حرکت‌های محیط ما ارائه کرده‌اند. برای مثال زمانی که دو لاستیک با هم تماس می‌گیرند، جریان الکتریکی بسیار کمی تولید می‌شود که می‌توان آن را به‌ صورت کنترل شده‌ای استخراج کرد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، با استفاده از مواد پلیمری انعطاف‌پذیر که به آنها مولد‌های تریبوالکتریک گفته می‌شود، می‌توان از حرکت‌هایی نظیر راه رفتن، جریان الکتریکی متناوب گرفت.

مولدهای تریبوالکتریک می‌توانند مکملی برای نانومولدهایی که با اثر پیزوالکتریک جریان تولید می‌کنند، به‌ عنوان منبع تولید الکتریسیته، عمل کنند. این دسته از مواد را می‌توان از نانوسیم‌های اکسید روی تولید کرد که در نهایت محصولی شفاف ایجاد می‌شود. حسگرهای تولید شده با این فناوری می‌تواند جایگزین فناوری‌های فعلی به‌ کار رفته در نمایشگرها باشد.

نانوسیم‌های منعطف با رسانایی بالا از جنس نقره

پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق به ساخت نانوسیمی رسانا و الاستیک از جنس نقره شدند. می‌توان از این نانوسیم برای تولید ادوات الکترونیکی قابل کشیدن استفاده کرد.

مدارهای انعطاف‌پذیر می‌توانند کارهایی کنند که مدارهای صلب امکان آن را ندارند. برای مثال پوست‌های مصنوعی الکترونیکی می‌توانند اجسام بسیار شکننده را بدون کمترین آسیبی بلند کنند، با استفاده از صفحات نمایشی انعطاف‌پذیر می‌توان تلفن‌های هوشمندی تولید کرد که به راحتی تا شوند بدون این که خللی در عملکرد آنها ایجاد شود. اولین قدم بر سر این راه، تولید سیم‌هایی منعطف است که قادرند سیگنال‌های الکترونیکی را انتقال داده بدون این که تغییر شکل تاثیری در کار آنها داشته باشد. برای رسیدن به این هدف، محققان با استفاده از نقره، نانوسیم‌هایی انعطاف‌پذیر تولید کردند.

سومین کنگره بین‌المللی «پوشش‌های خودرویی» برگزار می‌شود

سومین کنگره بین‌المللی «پوشش‌های خودرویی» به همت دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) و پژوهشکده رنگ و پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر و موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ، پنجم تا هفتم آذرماه سال جاری در دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار می‌شود. محورهای این کنگره عبارتند از:

• آماده سازی سطح (چربی گیری، فسفاته)
• سامانه‌های پوشش‌های خودرویی )آستری‌ها، صافگرها، روپوشه‌ها، شفاف پوشه‌ها)
• روش‌های اعمال (افشانش الکترواستاتیک ، افشانش هوا و … )
• روش‌های آزمون آزمایشگاهی و شرایط کاربرد
• فرمولاسیون (پوشش‌های آب پایه، حلال پایه، تابش پز، پرجامد، هیبریدی و پودری)
• پوشش‌های مخصوص قطعات پلاستیکی (غیرفلزی)
• شبیه‌سازی خطوط اعمال
• پوشش‌های تعمیری خودرویی
• کنترل رنگ و ظاهر خودرو
• عیوب پوشش‌های خودرویی و روش‌های رفع آن
• قوانین و مقررات زیست محیطی
• روش‌های ابداعی و جدید در فرایندهای اعمال
• نانوفناوری در پوشش‌های خودرویی
• پیمان سپاری در صنایع پوشش‌های خودرویی

بر اساس اعلام دبیرخانه این کنگره، آخرین مهلت ارسال چکیده مقاله ۱۵ شهریورماه و زمان اعلام نتایج داوری چکیده مقالات، اول مهرماه امسال خواهد بود.

علاقه‌مندان می‌توانند برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت http://icapc2012.ir مراجعه کرده و یا با شماره تلفن [phone] تماس بگیرند.