Simulaciones de Dinámica Molecular del Virus STMV Afectado por Olas de Choque para Medir las Frecuencias de la Respuesta Oscilatoria
Autores: Burkhartsmeyer, Jeffrey; Wong, Kam Sing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulaciones de Dinámica Molecular del Virus STMV Afectado por Olas de Choque para Medir las Frecuencias de la Respuesta Oscilatoria
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Ondas acústicas de choque
Inactivación
Virus
Frecuencias
Respuesta resonante
Simulaciones de dinámica molecular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las ondas de choque acústicas son de interés como un posible medio de inactivación selectiva de virus. Se ha propuesto que dicha inactivación puede ser mejorada al impulsar las partículas virales a frecuencias que coincidan con la frecuencia característica correspondiente a los modos acústicos de las estructuras virales, estableciendo una respuesta resonante. Las frecuencias características de los virus han sido estudiadas previamente a través de técnicas optomecánicas. En contraste con la excitación óptica, las ondas de choque pueden ser capaces de sondear modos acústicos sin la limitación de las reglas de selección óptica. Este trabajo explora simulaciones de dinámica molecular de ondas de choque interactuando con una única estructura del virus STMV, en detalle atómico completo, con el fin de medir la frecuencia de la respuesta de la estructura general. Se establecieron ondas de choque de energía variable en una caja de agua que contenía la estructura STMV al asignar moléculas de agua en el borde de la caja con una velocidad elevada hacia adentro, en dirección al virus. Se encontró que la estructura se comprimía y estiraba en una oscilación periódica de frecuencia 65 +/- 6.5 GHz. Esta frecuencia medida no mostró una fuerte dependencia de la energía de la perturbación de la onda de choque en la estructura, sugiriendo que la frecuencia es una característica de la estructura. La frecuencia medida también es consistente con los valores predichos por la teoría elástica. Además, se encontró que someter al virus a ondas de choque repetidas conducía a una mayor deformación de la estructura y la magnitud de la deformación general podría ser alterada variando el tiempo de retraso entre los pulsos de ondas de choque repetidos.
Descripción
Las ondas de choque acústicas son de interés como un posible medio de inactivación selectiva de virus. Se ha propuesto que dicha inactivación puede ser mejorada al impulsar las partículas virales a frecuencias que coincidan con la frecuencia característica correspondiente a los modos acústicos de las estructuras virales, estableciendo una respuesta resonante. Las frecuencias características de los virus han sido estudiadas previamente a través de técnicas optomecánicas. En contraste con la excitación óptica, las ondas de choque pueden ser capaces de sondear modos acústicos sin la limitación de las reglas de selección óptica. Este trabajo explora simulaciones de dinámica molecular de ondas de choque interactuando con una única estructura del virus STMV, en detalle atómico completo, con el fin de medir la frecuencia de la respuesta de la estructura general. Se establecieron ondas de choque de energía variable en una caja de agua que contenía la estructura STMV al asignar moléculas de agua en el borde de la caja con una velocidad elevada hacia adentro, en dirección al virus. Se encontró que la estructura se comprimía y estiraba en una oscilación periódica de frecuencia 65 +/- 6.5 GHz. Esta frecuencia medida no mostró una fuerte dependencia de la energía de la perturbación de la onda de choque en la estructura, sugiriendo que la frecuencia es una característica de la estructura. La frecuencia medida también es consistente con los valores predichos por la teoría elástica. Además, se encontró que someter al virus a ondas de choque repetidas conducía a una mayor deformación de la estructura y la magnitud de la deformación general podría ser alterada variando el tiempo de retraso entre los pulsos de ondas de choque repetidos.