Pētījuma aktivitāte Nr. 8.
Kvantu ķīmiskā un matemātiskā modelēšana.
Pētījuma vadītājs
Svetlana Gonta,
Dr.chem., Latvijas Universitāte
Pētījuma aktivitātes mērķi
Ar
matemātiskās modelēšanas metodēm prognozēt efektīvu fluorescento zonžu ķīmisko
struktūru
Pētījuma aktivitātes uzdevumu un veicamo darbu izklāsts
Pētījumu
aktivitātes uzdevumi:
- Veikt
zinātniskās literatūras analīzi.
- Veikt fluoroforu optisku
īpašību modelēšanu, uz tā pamata dot ieteikumus fluorescento zonžu sintēzei.
- Salīdzināt fluorescento
zonžu optisko īpašību matemātiskus modeļus ar to eksperimentālās pārbaudes
datiem.
- Izveidot datu bāzi par
sintezēto fluorescento zonžu īpašībām un to pielietošanas efektivitāti
bioloģisko objektu pētīšanā.
Aktivitātes īstenošanas sākumā
un arī visos tālākos posmos tiks veikta jaunāko zinātnisko darbu analīze par
atbilstošiem pētījumiem un jaunumiem, lai izvēlētos vispiemērotākās metodes
mērķu sasniegšanai.
Ar kvantu
ķīmijas pusempīriskām (AM1, INDO, PM3 u.c.) metodēm, plānojam izrēķināt
ģeometriju, enerģētisku līmeņu un lādiņu sadalījumu jauniegūto fluoroforu
(aktivitāte Nr.2.) molekulās un līdz ar to elektronu pāreju enerģijas un
varbūtības, kā arī elektronu pārneses efektivitāti, kas kļūs par pamatu optisko
īpašību izvērtēšanai atkarībā no tā, kādas jaunas grupas sintēzes gaitā tika
ievadītas sākotnējā fluoroforā. Iegūtie dati tiks izmantoti prognozēšanai un
mērķtiecīgai krāsvielu derivatizācijai, tādā veidā demonstrējot savstarpēju
papildinātību ar aktivitāti Nr.2. Aprēķinu rezultāti tiks izmantoti pētāmo
savienojumu molekulu izmēru un hidrofobitātes (vai hidrofilitātes) izvērtēšanai.
Substrāta molekulas lielums un hidrofobitāte ir noteicošie parametri saistīšanas
spēkam un iespējamajai vietai ar biomolekulām. Šie teorētiskie dati kopā ar
eksperimentu rezultātiem par saistīšanu ar olbaltumvielu, DNS molekulām
(aktivitāte Nr.5.), mikroorganismu metabolītu, tajā skaitā rezerves savienojumiem
(aktivitāte Nr.7.), ļaus labāk izskaidrot biomolekulu mijiedarbību ar fluorescentām
zondēm.
|