17 research outputs found

    Theoretical Studies on Helical Polymer Modeling and Folding

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    Die Entdeckung der DNA-Doppelhelix bei Watson und Crick im Jahr 1953 war einer der wichtigsten Meilensteine in der Erforschung makromolekularer Strukturen. Diese Entdeckung führte zur Verfolgung zahlreicher Forschungslinien und Anwendungen, die sich mit der Faltung, Synthese und Strukturbestimmung von Helixstrukturen befassen. Heute ist weithin bekannt, dass Helices eine wichtige Rolle in Biomolekülen spielen, und es besteht ein großes Interesse an der Nutzung dieses Motivs in einem breiteren Spektrum von Anwendungen, z. B. in der Biomedizin und der Entwicklung von Soft Materials. Die vorliegende Arbeit basiert auf dem letztgenannten Bereich und konzentriert sich auf das Design helikaler Polymere aus theoretischer Sicht. Molekulare Simulationstechniken wie Molekulardynamik und Monte Carlo wurden bereits in großem Umfang zur Erforschung von Polymerstrukturen eingesetzt. Häufig werden diese Ansätze auf helikale Strukturen mit hohen Inversionsbarrieren angewandt oder erfordern experimentellen Struktureinsatz, um die Messungen zu reproduzieren. In dieser Arbeit verwenden wir rein theoretische Ansätze, um die treibenden Kräfte bei der Induktion dynamischer helikaler Polymere zu verstehen und helikale Konformationen von Polymeren zu modellieren. Zunächst wurden Erkenntnisse über die helikale Induktion von Poly-4-carboxyphenylacetylen durch chirale Amine mithilfe von DFT-Optimierungen, DFT-Dihedral-Scans und Molekulardynamik untersucht. Die DFT-Ergebnisse zeigen, dass die Geometrien der lokalen Wechselwirkung zwischen den chiralen Aminen und den Carboxygruppen des Polymers eine wichtige Rolle beim Induktionsprozess spielen. Die Bader-Ladungsanalyse zeigt unterschiedliche Ladungstransfers beim Vergleich von R- und S-Konformationen, die mit rechts- und linksdrehenden schraubenförmigen Polymeren. In der nächsten Arbeit wurden systematische Protokolle erstellt, um helikale Strukturen von post-modifizierten Polyphenylacetylenen durch chirale Amine zu modellieren. Dies wurde sowohl für para- als auch für meta-substituierte Seitenketten durchgeführt. Es wurden blinde und lokale Helix-Suchen auf der Grundlage von Monte-Carlo-Simulationen und DFT-Dihedral-Scans verwendet. Als wichtigste stabilisierende Wechselwirkungen erwiesen sich H-Bindungen, ππ\pi - \pi Stapelwechselwirkungen und ππ\pi - \pi T-förmige Wechselwirkungen. Im letzten Kapitel wurde ein de novo Design von helikalen Strukturen unter Verwendung von sequenzgesteuerten Oligomeren durchgeführt. Es wurden Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt, und das helikale Design wurde durch eine Wasserstoffbrücken-Clusteranalyse geleitet. Es wurden verschiedene Klassen von Sequenzen mit unterschiedlichen Längen der Rückgrate und Seitenkettenmodifikationen berücksichtigt. Die besten helikalen Sequenzen wurden mit Molekulardynamik mit einem expliziten Lösungsmittel simuliert, um ihre Stabilität zu testen

    Monte-Carlo Simulations of Soft Matter Using SIMONA: A Review of Recent Applications

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    Molecular simulations such as Molecular Dynamics (MD) and Monte Carlo (MC) have gained increasing importance in the explanation of various physicochemical and biochemical phenomena in soft matter and help elucidate processes that often cannot be understood by experimental techniques alone. While there is a large number of computational studies and developments in MD, MC simulations are less widely used, but they offer a powerful alternative approach to explore the potential energy surface of complex systems in a way that is not feasible for atomistic MD, which still remains fundamentally constrained by the femtosecond timestep, limiting investigations of many essential processes. This paper provides a review of the current developments of a MC based code, SIMONA, which is an efficient and versatile tool to perform large-scale conformational sampling of different kinds of (macro)molecules. We provide an overview of the approach, and an application to soft-matter problems, such as protocols for protein and polymer folding, physical vapor deposition of functional organic molecules and complex oligomer modeling. SIMONA offers solutions to different levels of programming expertise (basic, expert and developer level) through the usage of a designed Graphical Interface pre-processor, a convenient coding environment using XML and the development of new algorithms using Python/C++. We believe that the development of versatile codes which can be used in different fields, along with related protocols and data analysis, paves the way for wider use of MC methods

    SimStack: An Intuitive Workflow Framework

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    Establishing a fundamental understanding of the nature of materials via computational simulation approaches requires knowledge from different areas, including physics, materials science, chemistry, mechanical engineering, mathematics, and computer science. Accurate modeling of the characteristics of a particular system usually involves multiple scales and therefore requires the combination of methods from various fields into custom-tailored simulation workflows. The typical approach to developing patch-work solutions on a case-to-case basis requires extensive expertise in scripting, command-line execution, and knowledge of all methods and tools involved for data preparation, data transfer between modules, module execution, and analysis. Therefore multiscale simulations involving state-of-the-art methods suffer from limited scalability, reproducibility, and flexibility. In this work, we present the workflow framework SimStack that enables rapid prototyping of simulation workflows involving modules from various sources. In this platform, multiscale- and multimodule workflows for execution on remote computational resources are crafted via drag and drop, minimizing the required expertise and effort for workflow setup. By hiding the complexity of high-performance computations on remote resources and maximizing reproducibility, SimStack enables users from academia and industry to combine cutting-edge models into custom-tailored, scalable simulation solutions

    Nonprofit-public collaborations: understanding governance dynamics

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    As many of the challenges facing society are too complex to be addressed by single organizations working alone, nonprofit organizations are increasingly working in collaboration with public authorities. The governance of nonprofit–public collaborations is important for their effectiveness, yet it remains poorly understood. Drawing on case study research, this article examines and develops an extant conceptual model developed by Takahashi and Smutny that seeks to explain the formation and demise of nonprofit collaborations in terms of “collaborative windows” and the inability to adapt initial governance structures. The research finds that while initial governance structures are an important constraint on development, they can be adapted and changed. It also suggests that the development of collaborations is not only influenced by changes in the collaborative window but also by how key actors in the collaboration respond to important internal tensions

    Envejecimiento de la población

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    •Actividades básicas de la vida diaria en personas mayores y factores asociados •Asociación entre depresión y posesión de mascotas en personas mayores •Calidad de vida en adultos mayores de Santiago aplicando el instrumento WHOQOL-BREF •Calidad de vida en usuarios con enfermedad de Parkinson, demencia y sus cuidadores, comuna de Vitacura •Caracterización de egresos hospitalarios de adultos mayores en Puerto Natales (2007-2009) •Comportamiento de las patologías incluidas como GES para el adulto mayor atendido en un Cesfam •Contribución de vitaminas y minerales a las ingestas recomendadas diarias en ancianos institucionalizados de Madrid •Estado de salud oral del paciente inscrito en el Programa de Visita Domiciliaria •Evaluación del programa de discapacidad severa en Casablanca con la matriz de marco lógico •Factores asociados a satisfacción vital en una cohorte de adultos mayores de Santiago, Chile •Pauta instrumental para la identificación de riesgos para el adulto mayor autovalente, en su vivienda •Perfil farmacológico del paciente geriátrico institucionalizado y posibles consecuencias en el deterioro cognitivo •Programa de cuidados paliativos y alivio del dolor en Puerto Natales •Rehabilitación mandibular implantoprotésica: efecto en calidad de vida relacionada con salud bucal en adultos mayores •Salud bucodental en adultos mayores autovalentes de la Región de Valparaíso •Transición epidemiológica y el estudio de carga de enfermedad en Brasi

    Comparación de la eficacia analgésica entre Nefersil®, Paracetamol, Metamizol Sódico postexodoncia de terceros molares inferiores

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    Tesis (Cirujano Dentista, Magíster en Odontología)La exodoncia dentaria es un procedimiento que produce en el paciente estrés, inflamación, edema, manifestaciones cardiovasculares, dolor, trismus, entre otras, es por esto, que es de suma importancia intentar controlar todos estos factores mediante los fármacos necesarios, como ansiolíticos, pre-extracción, anestésicos locales, intraoperatorios y analgésicos y antiinflamatorios postextracción, o mediante otros procedimientos, ya sea aplicación de hielo, fisioterapia, flores de Bach, etc., manteniendo así al paciente lo más confortable posible. Objetivo: El objetivo de este trabajo de investigación es comparar el grado de analgesia alcanzado postexodoncia de terceros molares inferiores entre los fármacos Nefersil@, Metamizol Sódico y Paracetamol en pacientes de la facultad de Odontología de la Universidad Andrés Bello, Viña del Mar durante el período Marzo-Septiembre del año 2010. Material y Método: Ensayo clínico controlado, doble ciego, que se realizó para comparar la eficacia analgésica entre Nefersil@, Paracetamol 500 mg y Metamizol Sódico 300 mg tras la exodoncia de terceros molares inferiores. Se seleccionaron 20 pacientes según los criterios de inclusión. Se utilizó la Escala Visual Análoga (EVA) para medir la intensidad de dolor percibido por los pacientes durante el primer, segundo y tercer día postexodoncia. Además se registró el trismus, duración y complejidad de cada procedimiento quirúrgico. Resultados y Conclusión: En el análisis diario, los tres fármacos, Nefersil@, Metamizol Sódico y Paracetamol fueron efectivos en el control de dolor postoperatorio, durante el período de estudio. Se obtuvo diferencia estadísticamente significativa (p = 0,0305) a la hora 1 postquirúrgica, donde se observó que Nefersil@ es el que ejerce mayor efecto analgésico. Además se pudo observar que no hubo relación entre la eficacia analgésica de los fármacos respecto a la duración de cada cirugía, trismus provocado y procedimiento quirúrgico realizado; colgajo-exodoncia; colgajo-osteotomía-exodoncia; colgajo-osteotomía-odontosección-exodoncia
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