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药物分子对接中应用网格的研究与进展

分子对接在药物研发中的应用

分子对接在药物研发中的应用 药物发现(drug discovery)就是新药的研究与开发,其过程涉及化学、药学、医学、生命科学和计算机科学。药物研发的理想策略是能够同时直接针对药物研究的两个对象:受体和药物。药物分子必须分布到受体生物大分子部位并与受体结合,才有可能发挥药理作用。药物设计的目的是预测小分子与受体大分子的结合位点,最终目标是发现全新的先导化合物。新药的研究与开发是一个周期长、投入高、创新性强的多学科交叉与渗透的系统工程。利用计算机模拟可以探测受体大分子的性质,解释实验结果以及预测由于配体和受体结构变化而引起的新性质;通过改变配体和受体分子形状和方向的操作,非常直观地看到小分子与受体大分子在靶点的相互作用,由此确定受体和药物的结合位点,还能对配体小分子结构进行修饰,提出改善药物的药效学和动力学性质的改良方案。 标签:计算;模拟;药物研发;分子对接 Abstract:Drug discovery is the research and development of new drugs. The process involves chemistry,pharmacy,medicine,life science and computer science. The ideal strategy for drug development is to be able to target both the receptor and the drug directly at the same time. In order to play a pharmacological role,drug molecules must be distributed to the receptor biomolecules and bind to the receptor. Drug design is designed to predict the binding sites of small molecules to receptor macromolecules with the ultimate goal of discovering new lead compounds. The research and development of new drugs is a system engineering with long cycle,high investment and strong innovation. Computer simulation can be used to detect the properties of the receptor macromolecules,to explain the experimental results and to predict the new properties caused by the changes of ligand and receptor structures. By changing the shape and direction of the ligand and receptor molecules,the interaction between small molecules and receptor macromolecules at the target sites can be seen intuitively,and the binding sites between the receptors and the drugs can be determined. It can also modify the structure of ligands and improve the pharmacodynamics and kinetic properties of drugs. Keywords:calculation;simulation;drug development;molecular docking 1 分子對接 作为药物设计的核心技术,分子对接(docking)是利用计算机模拟配体和受体分子之间通过匹配原则相互识别的过程。在配体小分子发生药物作用过程中,配体小分子与生物大分子相互接近对方,双方采取合适的取向,使配体小分子与生物大分子在活性位点达到契合,并相互作用,再不断调整构象,形成稳定的复合物构象。通过计算机模拟软件确定复合物中的配体小分子与生物大分子的相对位置和取向,再对两个分子的构象以及底物构象在形成复合物过程中的变化进行研究、判断、计算,最终确定药物作用机制。

网格技术发展方向的探讨

网格技术发展方向的探讨 [日期:2006-05-31] 来源:作者:[字体:大中小] 方莉英 四川机电职业技术学院信息工程系攀枝花617000 摘要该文主要介绍国内外一些有代表性的网格研究计划的开发进展和网格计算的起源及发展,探讨了网格技术的未来发展方向。 关键词网格网格计算服务网格; 1 引言 网络技术是一次计算革命,有可能将全球计算机联合起来协同工作,被人们视为21世纪的新型网络基础架构。网格的概念来源于电力网格,如电力网把强大的电力输送到每家每户的每个插座,用户不必过问电是水电、火电,还是核电,也不必过问电站位于何方。网格技术可把分布在各地的计算机联网,将充足的计算资源分配给每个用户,如同个人使用一台虚拟的超级计算机一样。但网格不是万能技术,不是所有问题都能解决,只有那些能并行运算的应用才可能被拆成若干细小任务分配到每个网格计算节点,通过并行处理来提高计算速度。 网格研究源于美国联邦政府过去10年来资助的高性能计算项目。这类研究使用的名词就是“网格”或“计算网格”。这类研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、贵重科研设备、通信设备、可视化设备和各种传感器整合成一个巨大的超级计算机系统,支持科学计算和科学研究。 2 国外网格技术研究动向 2.1 美国的网格技术研究 美国是网格研究起步最早的国家,美国多家研究机构开展了与网格相关的研究工作,制定了很多网格研究计划,如美国国家科学基金会资助的TeraGrid、美国国防部的“全球信息网格”(GIG)、美国政府资助的“大型物理实验网格”(GriPhyN)及美国能源部的ASCIGrid、国家技术网格(NTG)等计划。 (1)TeraGrid 美国国家科学基金会TeraGrid计划是一个需要多年分段实施的,为开放式科学研究而建立和使用的世界上最大、最全面的分布式基础设施。目前,TeraGrid已能提供40TFL OPS的聚合计算及近4千万亿字节的网络数据存储能力,并建成了能融合许多系统结构的

网格化管理目的、意义、方式、思想、问题

有关“网格化管理、组团式服务”工作中的问题解答 1.什么是“网格化管理、组团式服务”工作? 网格化管理,即根据属地管理、地理布局、现状管理等原则,将管辖地域划分成若干网格状的单元,并对每一网格实施动态、全方位管理,它是一种数字化管理模式。组团式服务,即根据网格划分,按照对等方式整合公共服务资源,组织服务团队,对网格内的居民进行多元化、精细化、个性化服务。 网格化管理、组团式服务,就是依托信息网格技术建成的一套比较精细、准确、规范的综合管理服务系统,政府通过这一系统,为辖区内居民提供主动、高效、有针对性的服务,从而提高公共管理、综合服务的效率。 2.为什么要开展“网格化管理、组团式服务”工作? 当前,我镇经济社会发展正处于发展黄金期和矛盾凸显期,在大建设、大发展的同时,把握群众需求的多样性、群众利益的多元化,化解矛盾纠纷、维护社会稳定;通过提供有力的公共服务,推进以改善民生为重点的社会建设,巩固党的执政基础,都是镇需要面对和解决的关键问题。“网格化管理、组团

式服务”是我镇坚持科学发展、完善社会管理与服务的一个具体实践,是坚持和谐发展、促进社会持续稳定的一个制度创新,是改善民生、加强基层政权建设的一个有效载体,是固本强基、进一步密切党群干群关系的一个重要机制。 3.开展“网格化管理、组团式服务”工作目的何在? 开展“网格化管理”工作的目的,就是要把此项工作与加快转型升级、推动我镇经济大发展结合起来;与以人为本、改善民生,为民办实事、办好事结合起来;与整合各方资源、创新社会管理服务机制,维护社会平安稳定结合起来。通过这项工作,努力在基层建立全覆盖、全方位、全过程的动态管理服务机制。 4.开展“网格化管理”工作的指导思想是什么? 以党的十七大和十七届四中全会精神为指导,以建立健全为民服务的长效机制为目的,以镇党政领导、机关党员干部、村(居)两委成员、居民组长、党员、社区积极分子、楼栋长、联络员、信息员、辖区民警等为主体,以属地化、社会化、信息化为前提,坚持条块结合,以块为主,积极探索建立职责明确、管理精细、信息共享、渠道畅通、服务有效的网格体系,真正实现党组织核心作用更加突出,行政管理更加有效,资源配置更加合理,党群关系更加密切,社会更加和谐的工作目标,

药物分子设计的策略_药理活性与成药性

药物分子设计的策略: 药理活性与成药性 郭宗儒* (中国医学科学院药物研究所, 北京 100050) 摘要: 化合物的内在活性和成药性是创新药物的两个基本要素, 活性是药物的基础和核心, 成药性是辅佐 活性发挥药效的必要条件, 两者互为依存。药物在体内的药剂相、药代动力相和药效相可概括为活性和成药性 的展示过程。成药性是药物除活性外的其他所有性质, 包括物理化学性质、生物化学性质、药代动力学性质和 毒副作用, 这是在不同层次上表征药物的性质和行为, 但又相互关联与制约。活性与成药性由化学结构所决定, 体现在微观结构与宏观性质的结合上, 寓于分子的结构之中。先导物的优化是对活性、物化、生化、药代和安 全性等性质的多维空间的分子操作, 因而具有丰富的药物化学内涵。 关键词: 分子设计; 内在活性; 成药性; 先导物优化 中图分类号: R916 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2010) 05-0539-09 Strategy of molecular drug design: activity and druggability GUO Zong-ru* (Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100050, China) Abstract: Intrinsic activity and druggability represent two essences of innovative drugs. Activity is the fundamental and core virtue of a drug, whereas druggability is essential to translate activity to therapeutic usefulness. Activity and druggability are interconnected natures residing in molecular structure. The pharma-ceutical, pharmacokinetic and pharmacodynamic phases in vivo can be conceived as an overall exhibition of activity and druggability. Druggability actually involves all properties, except for intrinsic activity, of a drug. It embraces physico-chemical, bio-chemical, pharmacokinetic and toxicological characteristics, which are inter-twined properties determining the attributes and behaviors of a drug in different aspects. Activity and drugga-bility of a drug are endowed in the chemical structure and reflected in the microscopic structure and macroscopic property of a drug molecule. The lead optimization implicates molecular manipulation in multidimensional space covering activity, physicochemistry, biochemistry, pharmacokinetics and safety, and embodies abundant contents of medicinal chemistry. Key words: drug design; intrinsic activity; druggability; lead optimization 研发有机小分子药物的药物化学模式, 大都是针对某药物靶标发现苗头化合物 (hit), 将苗头物演化成先导物 (hit-to-lead) 以确定先导物 (lead discovery), 经优化 (lead optimization) 确定候选药物 (drug candidate), 最终达到临床应用的目的。这个全过程是通过结构变换和改造将活性化合物发展成患者可使用的药物, 从分子水平由非药向成药的演 收稿日期: 2009-11-30. *通讯作者Tel / Fax: 86-10-83155752, E-mail: zrguo@https://www.doczj.com/doc/0615041173.html, 化。笔者已从不同侧面阐述了药物分子设计的策略内涵[1?3], 本文以药物的活性和成药性的视角, 讨论构建药物化学结构应注重的问题。 1 类药性和成药性 类药性 (drug-like) 是对苗头物和先导物结构的基本要求, 是Lipinski分析了临床大量口服药物的分子结构, 归纳和提炼出的经验性特征, 类药5原则(Rule of five) 成为筛选苗头和先导物、构建化合物库的重要标准[4], 开阔了人们研发新药的理念。然而, ·综述·

功能高分子材料聚合方法的研究进展

功能高分子材料聚合方法的研究进展 摘要:本文简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类。并展望了功能高分子材料未来发展方向及其意义。 关键字:高分子;材料;应用;发展 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。是人类文明的重要里程碑,如今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱。进入本世纪80年代以来。一场与之相适应的“新材料革命”蓬勃兴起。功能材料是新材料发展的方向.而功能高分子材料占有举足轻重的地位。由于其原料丰富、种类繁多,发展十分迅速,已成为新技术革命必不可少的关键材料[1]。 1功能高分子材料 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%[2]。 2功能高分子材料的发展现状 2.1反应性高分子 反应性高分子是带有反应性官能团的高分子。可分为高分子试剂、高分子催化剂和离子交换树脂,具有广泛的应用前景,1984年诺贝尔化学奖得主就是由于多肽的固相合成法获得成功而被授与的。高分子催化剂与常规催化剂相比,优势明显,如可随时终止反应、稳定性高、可连续操作和反复使用等。尤其是高分子固定化酶催化剂,催化速度为常规催化剂的千百倍。离子交换树脂具有离子交换功能,目前发展方向主要是特种离子交换树脂,如螯合树脂、蛇笼树脂和耐热性离子交换树脂等[3]。 2.2吸附分离功能高分子 吸附分离功能高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲

什么是网格化管理及目的、意义、方式、思想、问题

什么是网格化管理及目的、意义、方式、思想、问题 1.什么是“格化管理、组团式服务”工作?格化管理,即根据属地管理、地理布局、现状管理等原则,将管辖地域划分成若干格状的单元,并对每一格实施动态、全方位管理,它是一种数字化管理模式。组团式服务,即根据格划分,按照对等方式整合公共服务资源,组织服务团队,对格内的居民进行多元化、精细化、个性化服务。格化管理、组团式服务,就是依托信息格技术建成的一套比较精细、准确、规范的综合管理服务系统,政府通过这一系统,为辖区内居民提供主动、高效、有针对性的服务,从而提高公共管理、综合服务的效率。 2.为什么要开展“格化管理、组团式服务”工作?当前,我街道经济社会发展正处于发展黄金期和矛盾凸显期,在大建设、大发展的同时,把握群众需求的多样性、群众利益的多元化,化解矛盾纠纷、维护社会稳定;通过提供有力的公共服务,推进以改善民生为重点的社会建设,巩固党的执政基础,都是街道需要面对和解决的关键问题。“格化管理、 组团式服务” 是我街道坚持科学发展、完善社会管理与服务的一个具体实践,是坚持和谐发展、促进社会持续稳定的一个制度创新,是改善民生、加强基层政权建设的一个有效载体,是固本强基、进一步密切党群干群关系的一个重要机制。 3.开展“格化管理、组团式服务”工作目的何在? 开展“格化管理”工作的目的,就是要把此项工作与加快转型升级、推动我街经济大发展结合起来;与以人为本、改善民生,为民办实事、办好事结合起来;与整合各方资源、创新社会管理服务机制,维护社会平安稳定结合起来。通过这项工作,努力在基层建立全覆盖、全方位、全过程的动态管理服务机制。 4.开展“格化管理”工作的指导思想是什么? 以党的十七大和十七届四中全会精神为指导,以建立健全为民服务的长效机制为目的,以街道党政领导、机关党员干部、社区(村)两委成员、居民组长、党员、社区积极分子、楼栋长、联络员、信息员、辖区民警等为主体,以属地化、社会化、信息化为前提,坚持条块结合,以块为主,积极探索建立职责明确、管理精细、信息共享、渠道畅通、服务有效的格体系,真正实现党组织核心作用更加突出,行政管理更加有效,资源配置更加合理,党群关系更加密切,社会更加和谐的工作目标,为全面推进桔洲经济社会又好又快发展提供坚强的组织保证和广泛的群众基础。 5.推行“格化管理、组团式服务”工作总体目标是什么? 每个社区(村)划

虚拟药物筛选与药物分子设计教程与实战

药物分子设计前沿 摘要:近些年来,各种各样的新型疾病依次出现。因此,寻找可以治愈这些疾病的药物对人们来说至关重要。随着计算机技术的高速发展,运用计算机进行新药的模拟实验已经成为一种新的方法。本文就对这些方法做一个总的综述来介绍这些方法在新药设计过程中的应用过程。计算机辅助药物设计方法(CADD)是药物分子设计的基础。从2O世纪6O年代构效关系方法(QSAR)提出以后.经过40多年的努力和探索,CADD方法已经发展成为一门完善和新兴的研究领域。计算机辅助药物设计是应用量子力学、分子动力学、构效关系等基础理论数据研究药物对酶、受体等作用的药效模型,从而达到药物设计之目的。计算机辅助药物设计方法(CADD)大体可以分为三类:基于小分子的药物分子设计方法、基于受体结构的药物分子设计方法、计算组合方法。计算机辅助药物设计是研究与开发新药的一种崭新技术,它大大加快了新药设计的速度,节省了创创新药工作的人力和物力,使药物学家能够以理论作指导,有目的地开发新药。 关键词:药物分子设计计算机模拟分子模拟活性位点分析法 ABSTRACT:In those past years, a variety of new diseases were appeared. So, it’s vary essential for us to find the drugs that can cure these diseases. And with the fast development of computer technology, the applying of computer in the simulations of these new drugs has become a new method. In this paper, I will draw a general overview of those methods to introduce the applications in the design process of the new drugs. The method of Computer Aided Drug Design(℃ADD)was the basis 0f drugs molecule design which was proposed in 1960.During the last 40 years,the CADD method has been widely applied as a burgeoning and potential research area.The aim of CADD is to design drug according to the pharmacodynamic model between the drugs and the enzyme or receptor which is applied the quantum mechanics.molecular dynamics,and quantitative structure—activity relationship.The CADD includes three methods:method basing on the ligand,method basing on the receptor,and combinatorial chemistry method.The CADD is a new technology to research drug which can accelerate the speed of drug design,economize the manpower and material resources. KEY WORDS:Drug molecular design;computer simulation; molecular simulation;active site analysis 引言 传统药物设计从总体上来讲,缺乏成熟完善的发现途径,具有很大的盲目性,一般平均要筛选10000种以上的化合物才能得到一种新药,因此开发效率很低。随着计算机技术及计算化学、分子生物学和药物化学的发展,药物设计进入了理性阶段,其中药物分子设计是目前新药发现的主要方向。它是依据生物化学、酶学、分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果,针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道及核酸等潜在的药物设计靶点,并参考其它类源性配体或天然产物的化学结构特征,设计出合理的药物分子。运用计算机模拟来进行新药的分子结构设计主要有三种方法:分子对接设计、遗传算法以及计算机辅助

新型药用高分子材料的研究现状

新型药用高分子材料的研究现状 首先,我们先来了解一下什么是高分子材料。 高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 了解过了高分子材料,我们再来了解下什么是药用高分子材料。 药用高分子材料(polymers for pharmaceuticals)具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。 近年来,随着纳米技术与材料科学的发展,涌现出大量纳米级微粒负载药物的新型制剂,极大地推进了新型药用高分子的研究与发展。在制药领域中,高分子材料的应用具有久远的历史。药用高分子的发展,不仅改变了传统的用药方式,开辟了药物制剂学的新领域,丰富了药物的类型,而且对制剂学与药理学的发展提出了大量的新问题。上世纪六十年代开始,大量新型高分子材料进入药剂领域,推动了药物缓控释剂型的发展。这些高分子材料以不同方式组合到制剂中,起到控制药物的释放速率,释放时间以及释放部位的作用。 那么,它的作用原理又是什么呢? 药用高分子材料是一种药物缓释技术,就是通过医用高分子材料包覆在药物表面,当然药物不是成块状的,而是很小的。有高分子材料的保护,药物在短时间内不会被身体吸收,而是随血液流动到特定区域,当到达之后药物表面的高分子材料已经溶解到血液中,最终随体液排出。而药物能够有针对性的治疗病患处。 那么,目前的药用高分子材料有哪些呢? 首先,是淀粉及其衍生物 其中包括:淀粉、糊精、预胶化淀粉和羧甲基淀粉钠等 然后是纤维素及其衍生物和纤维素醚的酯类 已列入一些国家法定典籍中的要用纤维素有粉状纤维素和微晶纤维素两种。 纤维素衍生物有:纤维素酯类、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和低取代羟丙基纤维素、羟丙甲纤维素。 纤维素醚的酯类有:羟丙甲纤维素酞酸酯、醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯。 最后是一些其他的天然药用高分子材料。 其中包括:阿拉伯胶、明胶、瓜尔豆胶、壳多糖和脱乙酰壳多糖、西黄蓍胶、黄原胶、透明质酸、琼脂、海藻酸钠、白蛋和聚麦芽三糖。 而药用高分子对材料又有哪些基本要求呢? 第一,要有利于成品的加工; 第二,要有利于提高生物利用度或病人的适应性; 第三,要有助于从外观鉴别药物制剂; 第四,要有助于增强制剂在贮存或应用时的安全性和有效性。 目前,药用高分子材料在药物制剂中主要作为辅料应用,是药物制剂不可缺

网格化管理的现状、存在的问题及对策3

【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】 网格化管理的现状、存在的问题及对策 本人王金刚,现任小淀所大张庄监管组组长。我本人监管辖区范围较大,管理20个自然村,共计410户经营主体,其中企业220户,个体190户。企业中重点监管19户,其中食品经营6户,危化行业7户,加油站6个。个体中重点监管44户,其中食品经营40户,农林牧行业4户。以上监管主体分布于约30平方公里的地域内。 在最近时期,随着我们北辰区经济的大发展,在我工商北辰分局登记的市场主体数量大幅攀升,交易行为日益复杂,日臻成熟的市场经济,要求市场管理更高效、服务更规范。全国工商系统也在不断创新管理方式,其中以管理成本低、效率高并将管理与服务有机结合起来的网格化管理模式,得到了广泛认同。 网格化管理是以工商所为实施主体,将所辖区划分为若干个网格,将所有市场主体按地理位置固定到相应的网格,明确网格管理的内容和相关人员的责任,使工商职能在辖区范围内得到全面落实的基本管理机制。 简言之,网格化管理就是采用大包干的形式,由管理责任人(各个工商所专管员)负责包干区域内经营户涉及工商职能的管理与服务。国家工商总局要求全国各级工商部门要将网格化管理作为“两费”停收后,围绕职能的“四个转变”,提高市场管理水平的先进模式加

以推广。 今年,按照所长的要求,我结合在小淀所的工作实际就“如何有效推进网格化管理”课题进行调研。现将有关调研情况汇总如下: 一、网格化管理现状及问题 根据平时掌握的情况,自网格化管理模式实施以来,我所健全组织机构,合理划分管理区域,签订管理责任书,制定配套的巡查制度等,做到了辖区分片、责任到人,并上墙公示。市局为基层分局和工商所实施网格化管理建立了新的信息管理平台,管理人员可以随时登录平台,录入、调阅管理信息。网格化管理模式在一定程度上得到了落实。但还存在网格化管理并未完全落实到位的问题。主要体现在:有的管理人员对辖区经营户的情况没有做到户数明、底细清;有的市场巡查次数未充分结合辖区市场主体经营特点,巡查内容不全面,往往忽视商标使用、假冒伪劣等情况,有关巡查管理信息也未能全部及时录入计算机;有的管理人员与辖区经营户主动沟通较少等等。 由上可见,网格化管理模式在一些工商所仍停留在初始阶段,并未得到全面严格的落实,还没有康健发挥出应有的效用。 二、网格化管理问题的成因 造成网格化管理落实不到位的原因是多方面的,既有认识不足等主观因素,又有体制转型不到位等客观因素,主要有以下几方面:㈠责任意识不强,工作缺乏热情。 网格化管理是一种建立在科学发展观基础上的全新的科学管理模式,是实现“四个转变”的有效载体,是提高管理效能的重要途径,

(完整版)10分钟教你掌握分子对接模拟软件(医药向)

首先介绍一下自己吧,本人毕业于南方某知名211大学药学系,目前于澳门科技大学攻读硕士研究生。从本科开始自己就在接触CADD(计算机辅助药物设计)方面的软件知识,在此将分享一些自己的纯干货!下面将以一个实例操作带大家迅速认识和掌握分子模拟对接,希望给各位从事医药行业和药物化学合成的同学带来帮助。 话不多说,下面进入正题。 首先我们搞清楚一个概念:什么是分子模拟对接。分子模拟对接简单来说就是利用电脑软件将受体蛋白与配体分子进行模拟对接,计算它们的结合能(KJ/MOL)大小来判断结合是否紧密,若结合效果比较理想,那么该蛋白受体或配体则是我们理想的分子,可以进一步进行实验室操作,避免盲目实验带来的人力经济损失。 接下来我将介绍一下本篇文章的主角,也是我们所要用到的软件PyRx、Chemdraw、AutodockTools以及PyMol。为了便于理解,简要概括之:Chemdraw为化合物分子绘图软件;PyRx为Autodock Vina算法搭载软件,能够调用其算法直接进行模拟对接;AutodockTools是PyMol为对接结果成像软件,可以进一步分析其结构。 下面正式进入正题,我将大致分为三个板块来进行推进:受体配体的准备;分子对接;结果分析。研究类型为:已知若干配体分子结构,通过受体蛋白测试配体分子活性。 本次筛选意在以COMT酶为受体,从20种与常见氨基酸形成环二肽的目标化合物中筛选出与COMT酶受体结合最为紧密的一种环二肽结构,大大减少了随机筛选的盲目性,有利于进一步研究该类化合物分子的生物学活性与改造成抗帕金森疾病前药的可能。图1展示了20种不同环二肽结构物质的统一结构,随着R基团的不同,所对应的氨基酸也不同。而表1则展示了20种不同环二肽的分子式。 图1 Cycol[DOPA(6-NO2)-AA]

动网格技术的研究

Fluent中被动运动Six DOF (2016-01-30 10:07:51) 转载▼ 利用CFD软件解决动网格问题,通常可分为以下两类: (1)主动型动网格 主动型动网格问题通常指的是边界运动规律及运动状态已知,可由软件使用者通过函数或程序进行描述。在程序计算过程中,求解器调用动网格运动轨迹描述程序实现边界运动。这类动网格例子很多,如各类泵、风扇等。 (2)被动型动网格 被动型动网格问题通常是指其边界运动规律往往是未知的,常常需要通过计算边界上的力或力矩,以此来求取动网格的运动规律。在这类动网格计算设置中,网格变化规律难以预料,导致网格参数经常需要进行多次调整才能达到目的。这类例子在现实中也很多,比如风力发电机的叶轮、水轮机等。 解决主动型动网格问题比较容易,利用CFD软件提供的动网格模拟能力很容易解决。需要关注的地方是边界运动后,网格节点如何重新布置和生成。如在FLUENT软件中,其动网格主要包括三种网格功能:Smoothing、Layering、Remeshing。利用Remeshing 功能几乎可以解决所有主动型动网格问题。 那被动型动网格问题怎么处理呢?一般来说,这类边界的运动都是由于内部流体对其压力所造成的,那么就涉及到力和力矩计算的问题。对于这类问题,在FLUENT软件中可以采用Six DOF模型进行计算。

需要注意的是,以上所有类型动网格计算均以刚性移动边界为前提,即不考虑由于流体作用力导致的边界变形。若要计算边界变形,则需要采用流固耦合方法,利用固体求解器计算被动型动网格中的力和力矩,均是压力对面的积分计算而来。 下面介绍一下Six DOF运用方法: 在FLUENT中利用Six DOF是需要定义UDF宏的。该宏的定义形式如下: DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime) 函数中: Name:宏名称 Real *properties:存储6DOF属性的数组 Dynamic_Thread *dt:存储制定的动网格属性 Real time:当前时间 Real dtime:时间步长 该UDF宏没有返回值。用户需要定义的变变量为name、properties、dt、dtime。在利用该UDF宏的过程中,需要注意的是properties数组,其包含多种属性:SDOF_MASS //质量,定义方式如properties[SDOF_MASS]=7.0定义质量7kg SDOF_IXX,SDOF_IYY,SOF_IZZ,//X、Y、Z方向惯性矩 SDOF_IXY,SDOF_IXZ,SDOF_IYZ,//惯性积 SDOF_LOAD_LOCAL,//布尔值,FALSE为全局坐标系,TRUE为体坐标系(局部坐标系),默认为FALSE SDOF_LOAD_F_X,SDOF_LOAD_F_Y,SDOF_LOAD_F_Z,//X,Y,Z方向外力

生物医用高分子材料研究进展及趋势

生物医用高分子材料研究进展及趋势

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势

学院名称:材料科学与工程 专业班级:金属1302 学生姓名:钱振 指导教师姓名:王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号:63 班级:金属1302 材料科学与工程学院 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,分子材料在各领域得到了显著应用,在医用领域应用更多,本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:生物材料,生物医用高分子材料,现状,应用,展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科,它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科,是用于人工组织或器官制备、高性能医疗

器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料,简称生物材料(BiomaterialS),是一类具有特殊性能或功能,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等)。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料取得了长足的进展,目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分,它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多,主要包括:塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展,这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等,都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用,因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来,用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。

网格化管理的现状、存在的问题及对策

网格化管理的现状、存在的问题及对策 在最近时期,随着我们北辰区经济的大发展,在我工商北辰分局登记的市场主体数量大幅攀升,交易行为日益复杂,日臻成熟的市场经济,要求市场管理更高效、服务更规范。全国工商系统也在不断创新管理方式,其中以管理成本低、效率高并将管理与服务有机结合起来的网格化管理模式,得到了广泛认同。 网格化管理是以工商所为实施主体,将所辖区划分为若干个网格,将所有市场主体按地理位臵固定到相应的网格,明确网格管理的内容和相关人员的责任,使工商职能在辖区范围内得到全面落实的基本管理机制。 简言之,网格化管理就是采用大包干的形式,由管理责任人(各个工商所专管员)负责包干区域内经营户涉及工商职能的管理与服务。国家工商总局要求全国各级工商部门要将网格化管理作为“两费”停收后,围绕职能的“四个转变”,提高市场管理水平的先进模式加以推广。 今年,按照所长的要求,我结合在小淀所的工作实际就“如何有效推进网格化管理”课题进行调研。现将有关调研情况汇总如下: 一、网格化管理现状及问题 根据平时掌握的情况,自网格化管理模式实施以来,我所健全组织机构,合理划分管理区域,签订管理责任书,制定配套的巡查制度等,做到了辖区分片、责任到人,并上墙公示。市局为基层分局和工

商所实施网格化管理建立了新的信息管理平台,管理人员可以随时登录平台,录入、调阅管理信息。网格化管理模式在一定程度上得到了落实。但还存在网格化管理并未完全落实到位的问题。主要体现在:有的管理人员对辖区经营户的情况没有做到户数明、底细清;有的市场巡查次数未充分结合辖区市场主体经营特点,巡查内容不全面,往往忽视商标使用、假冒伪劣等情况,有关巡查管理信息也未能全部及时录入计算机;有的管理人员与辖区经营户主动沟通较少等等。 由上可见,网格化管理模式在一些工商所仍停留在初始阶段,并未得到全面严格的落实,还没有康健发挥出应有的效用。 二、网格化管理问题的成因 造成网格化管理落实不到位的原因是多方面的,既有认识不足等主观因素,又有体制转型不到位等客观因素,主要有以下几方面:㈠责任意识不强,工作缺乏热情。 网格化管理是一种建立在科学发展观基础上的全新的科学管理模式,是实现“四个转变”的有效载体,是提高管理效能的重要途径,是对传统管理模式的一种变革。 但网格化管理是一项耗时耗力的工作,管理人员需要有强烈的责任心。在调研中发现,少数管理人员对网格化管理的意义认识不够,工作责任心不够强,或畏具网格化管理可能承担更大的管理责任,对待上级布臵的工作存在消极应付的心态,工作上只求过得去,不求过得硬,宁可少一事,不愿多干事,宁可听从上级安排,不愿主动行政,往往被动应付,导致网格化管理的各项措施未得到有效落实,工作难

-合理药物设计

合理药物设计 合理药物设计(rational drug design)是依据与药物作用的靶点即广义上的受体,如酶、受体、离子通道、抗原、病毒、核酸、多糖等,寻找和设计合理的药物分子。主要通过对药物和受体的结构在分子水平甚至电子水平上全面准确地了解,进行基于结构的药物设计和通过对靶点的结构功能与药物作用方式及产生生理活性的机理的认识进行基于机理的药物设计。合理药物设计是化学、生物学、数学、物理学以及计算机科学交叉的产物,是在社会对医药需求的强大推动下逐步发展起来的,主要应用各种理论计算方法和分子图形模拟技术来进行合理药物设计。合理药物设计方法包括3类:①基于配体的药物设计②基于受体结构的药物设计③基于药物作用机理的药物设计。 1.基于配体的药物设计方法 合理药物分子设计必须在已知受体结构模型的条件下才能进行但到目前为止许多已知药物作用的受体结构是未知的在未知受体结构时应用合理药物设计的原理和概念开始药物设计也有了不少的尝试,这方面的研究大致可分为两类;探索系列小分子药物三维结构与活性的关系---主要有3D-QSAR;根据已知药物结构反推受体结构模型,再行合理药物设计,如药效团模型(Pharmacophore Modeling)方法。 1.1定量构效关系(3D-QSAR) 从对药物与受体相互作用的研究可以知道药物的作用是依赖自身空间形状的,其与受体的作用一般为非共价性质虽然在未知受体结

构时无法进行常规意义上的合理药物设计,但可以在对已知药物研究的基础上进行受体形状推测(receptor-mapping),将与药物本身形状有关的参数引入到定量构效关系中,称之为3D-QSAR。该方法是基于被研究的分子结合在同一个靶标生物大分子的相同部位的基本假定,将药物的结构信息、理化参数与生物活性进行拟合计算,建立合理的定量关系的数学模型,再以此关系设计新的化合物。不同方法采用不同的结构性质来确定构效关系。 利用小分子三维结构作为参数的三维定量构效关系方法在预测小分子与生物大分子的相互作用时非常有用,各种在化合物三维结构基础上进行三维定量构效关系研究的方法(3D-QSAR),在药物研究中己经越来越广泛地应用。主要方法为距离几何(Distance Geometry, DG)、分子形状分析(Molecular Shape Analysis, MSA)、比较分子场分析(Comparative Molecular Field Analysis, CoMFA)以及虚拟受体(Pseudo Receptor)方法。 在3D-QSAR中,CoMFA是目前应用最为广泛的方法,它采用化合物周围的静电场、范德华力场等的空间分布作为化合物结构描述变量,通过最小二乘法建立化合物的生物活性与化台物周围各种力场空间分布之间关系的模型。CoMFA是在不了解受体结构的情况下,通过将分子势场图示到网格点上来表示分子的周围环境,比较它们与药物分子的生物活性定量关系,用以推测受体的某些性质,并可依次建立起作用模型来设计新的化合物,定量地预测其活性强度。 1.2药效基团模型方法

药物分子设计简介

药物分子设计简介 传统药物设计从总体上来讲,缺乏成熟完善的发现途径,具有很大的盲目性,一般平均要筛选10000种化合物以上才能得到一种新药,因此开发效率很低,很难迅速得到合适的新药来治疗越来越多的疑难杂症。 随着计算机技术及计算化学、分子生物学和药物化学的发展,药物设计进入了理性阶段,其中药物分子设计是目前新药发现的主要方向。它是依据生物化学、酶学、分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果,针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道及核酸等潜在的药物设计靶点,并参考其它类源性配体或天然产物的化学结构特征,设计出合理的药物分子。计算机辅助药物设计方法(cadd)是药物分子设计的基础。从20世纪60年代构效关系方法(qsar)提出以后,经过40多年的努力和探索,尤其是20世纪90年代以后,随着多种新的方法的出现,cadd方法已经发展成为一门完善和新兴的研究领域,它大大提高了药物开发的效率,为人们攻克一些顽症提供了崭新的思路和成功的希望。 计算机辅助药物设计方法(cadd)大体可以分为三类: 1.基于小分子的药物分子设计方法,这类方法主要是针对受体结构未知的药物分子,主要包括定量构效方法和药效团模型方法; 2.基于受体结构的药物分子设计方法。随着分子生物学和结构生物学的发展,越来越多的生物大分子结构被解析。因此对于一些未知三维结构的受体大分子,它们的结构常常也可以通过同源蛋白质建模的方法得到。在这种情况下,就可以采用基于受体结构的药物分子设计方法来寻找新的先导化合物。基于受体结构的药物分子设计方法的思路是通过研究受体结构的特征以及受体和药物分子之间的相互作用方式来进行药物设计。常用的方法是分子对接方法和从头设计方法; 3.计算组合方法。主要包括两部分的内容,一方面是采用计算机技术设计合成组合库的构造块,通过计算机生成包含足够分子多样性的虚拟组合库;另一方面则是把得到的虚拟组合库和其它分子设计方法结合起来进行药物分子设计。当然上面介绍的这些方法之间也并不是完全独立的。对于某个体系常常会采用多种药物设计方法进行先导化合物的设计。如知道了蛋白质和药物分子相互结合的复合物结构时,可以从蛋白质结构出发用基于分子对接的数据库搜索方法进行先导化合物的寻找;也可以从复合物的相互作用信息,得到药效团模型,然后从药效团模型出发进行药物设计;同时还可以从蛋白质结构出发,用片断生长的方法进行全新药物分子的设计[也就是从头设计方法]。 计算机辅助药物设计方法(cadd)中目前还有几个难题: 1.受体和配体之间自由能的评估,因为分子活性的大小常常是由受体和药物分子之间的结合自由能来决定的,所以体系的自由能得计算非常重要。虽然目前已有很多方法,如线性相互作用能方法等,但总的来看结合自由能的评估还需要做大量的工作; 2.大分子的构象问题。确定构象的方法有两种:实验方法和理论计算方法。用实验方法解析的大分子结构的数目有限,而常用的构象分析方法,如系统搜索方法、距离几何方法、

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