MBNエクスプローラー
メソバイオナノエクスプローラー
開発者MBNリサーチセンター
初回リリース2012 （2012年）
安定版リリース
3.0 / 2017年3月31日 ( 2017-03-31 )
書かれたC++
オペレーティング·システムクロスプラットフォーム: Windows、Linux、macOS
プラットフォームx86、x86-64
入手可能な英語
タイプ分子動力学、運動論的モンテカルロシミュレーション
ライセンス独自仕様; 無料トライアル
Webサイトwww.mbnexplorer.com​​

MBN Explorer（MesoBioNano Explorer）は、分子動力学シミュレーション、構造最適化、および運動論的モンテカルロシミュレーション用のソフトウェアパッケージです。原子クラスターおよびナノ粒子、生体分子およびナノシステム、ナノ構造材料、異なる物質状態、および様々な界面の構造とダイナミクスのマルチスケール計算解析を目的として設計されています。 [ 1 ]このソフトウェアはMBNリサーチセンターによって開発されました。

歴史

MBN Explorerは、ソフトウェアパッケージCluster Searcherの開発で得られた経験を継承しています。2000年頃、モースポテンシャルとレナード・ジョーンズポテンシャルを介して相互作用する多体系をシミュレートするための古典的な分子動力学コードとして開発が始まりました。[ 2 ] 2005年から2007年には、様々な原子間ポテンシャルと、原子群を剛体ブロックに結合する機能が導入されました。MBN Explorerの最初のバージョンは、様々な複雑度の分子系をモデル化できる多目的コンピュータコードとして2012年にリリースされました。[ 3 ]

特徴

MBN Explorerは、運動学的モンテカルロ法[ 4 ]と放射線駆動分子動力学[ 5 ]を用いて分子システムのマルチスケール記述を可能にする。モンテカルロ法を用いることで、このソフトウェアは、従来の分子動力学シミュレーションでは到達できないほど大きな時間スケールで分子システムに関わる拡散駆動過程をシミュレートすることができる。[ 6 ]このソフトウェアは、異なるタイプの原子間ポテンシャルを組み合わせて、特定の原子または原子群に対する複数の相互作用を指定すること を可能にする。

MBN Explorerは、XYZ（テキスト形式）、DCD [ 7 ] （バイナリ形式）、DCD+XYZ（ハイブリッド形式）といった標準的な原子軌道形式をサポートしています。また、生体分子の3次元構造を記述するための Protein Data Bank [ 8 ] （pdb）ファイル形式もサポートしています。

プログラムの高度な機能は次のとおりです:

  • 柔軟な粗視化と剛体の動力学をシミュレートする可能性、
  • 結晶媒体中の超相対論的粒子の相対論的分子動力学シミュレーション[ 9 ]を実行する可能性、
  • 放射線駆動分子動力学法による放射線誘起化学変化のシミュレーション。[ 5 ]

MBNスタジオ

MBN Explorerは、分子モデリングと設計、そしてMBN Explorerで実行されたシミュレーション結果の可視化と解析のためのマルチタスクプログラムであるMBN Studio [ 6 ] [ 10 ]によって補完されます。内蔵の分子モデラーは、単離および溶媒和した生体分子、凝縮分子材料、カーボンナノチューブ、グラフェンシート、ナノ粒子、結晶サンプルの構築に使用できます。

プロジェクトとコラボレーション

MBN Explorer は、材料科学、ナノテクノロジー、放射線損傷の分野におけるさまざまな研究プロジェクトで活用されています。

  • ARGENT - ナノプロセスと技術を活用した先進放射線治療[ 11 ]これは、様々な研究グループ、学術機関、産業界のパートナーが参加する学際的なネットワークプロジェクトです。EUの第7次フレームワークプログラム（FP7）の資金援助を受けています。
  • PEARL - 結晶アンジュレータ用周期的に曲げられた結晶[ 12 ]これはEUのホライズン2020プログラム（H2020）によって支援されている国際プロジェクトです。
  • ナノIBCT - イオンビーム癌治療におけるナノスケールの洞察[ 13 ]
  • VINAT - チタン系ナノ材料の生体適合性と機械的特性に関する理論的分析、設計、仮想試験[ 14 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「MBN Explorerについて」 mbnresearch.com 2017年8月31日閲覧。
  2. ^ 「MBN Explorer：10年間の開発成果がコミュニティに公開」 Virtual Institute of Nano Films . 2017年8月31日閲覧。
  3. ^ IA Solov'yov; AV Yakubovich; PV Nikolaev; I. Volkovets; AV Solov'yov (2012). 「MesoBioNano Explorer - 複雑な分子構造とダイナミクスのマルチスケールコンピュータシミュレーションのための汎用プログラム」J. Comput. Chem . 33 (30): 2412– 2439. doi : 10.1002/jcc.23086 . PMID 22965786. S2CID 22553279 .  
  4. ^ M. Panshenskov; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2014). 「分子構造とダイナミクスのモデリングのための効率的な3D運動学的モンテカルロ法」. J. Comput. Chem . 35 (17): 1317– 1329. doi : 10.1002/jcc.23613 . PMID 24752427. S2CID 8788528 .  
  5. ^ a b G.B. Sushko; IA Solov'yov; AV Solov'yov (2016). 「放射線駆動化学のための分子動力学：FEBIDプロセスへの応用」 . Eur. Phys. J. D. 70 ( 10): 217. Bibcode : 2016EPJD...70..217S . doi : 10.1140/epjd/e2016-70283-5 . S2CID 54844470 . 
  6. ^ a b I.A. Solov'yov; AV Korol; AV Solov'yov (2017). MBN Explorerを用いた複雑な分子構造とダイナミクスのマルチスケールモデリング. Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-56085-4。
  7. ^ 「DCD 軌道 I/O」。
  8. ^ 「タンパク質データバンク」。
  9. ^ GB スシュコ; VG ベザストノフ。 I.A.ソロヴィヨフ。 AVコロル; W. グライナー; AV ソロヴィヨフ (2013)。 「MBN Explorer を使用した、結晶内をチャネリングする超相対論的な電子と陽電子のシミュレーション」。Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．物理学。252 : 404–418.arXiv : 1307.6771 。​​ Bibcode : 2013JCoPh.252..404S。土井：10.1016/j.jcp.2013.06.028。S2CID 2157486。 
  10. ^ 「MBN Studioについて」 mbnresearch.com 2017年8月31日閲覧。
  11. ^ 「FP7 ITN ARGENTプロジェクト」。
  12. ^ 「PEARLプロジェクト」。
  13. ^ 「COST Action Nano-IBCT」。
  14. ^ 「VINATプロジェクト」。
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