Modelowanie molekularne

Modelowanie molekularne – zbiór technik obliczeniowych, które służą do modelowania i przewidywania właściwości cząsteczek lub układów ponadcząsteczkowych.

Modelowanie molekularne nierozłącznie jest związane z komputerami, których moc obliczeniowa decyduje o dokładności wykonywanych symulacji rozmaitych zjawisk na poziomie pojedynczych cząsteczek. W układach o dużej złożoności stosuje się uproszczone założenia lub wychodzi się z pewnych założeń początkowych, wynikających z wcześniejszych danych eksperymentalnych. Ośrodki naukowe zaangażowane w modelowanie molekularne posiadają własne centra komputerowe lub korzystają z czasu, jaki jest im przydzielony na superkomputerach należących do innych.

Modelowanie molekularne znajduje m.in. zastosowanie w nanotechnologii, do projektowania leków, poznawania struktur biologicznych, których sekwencja jest znana a budowa i funkcja jeszcze nie, w badaniach materiałowych i w wielu innych miejscach.

Istnieją również projekty związane z modelowaniem molekularnym, które wykorzystują moce spontanicznie tworzonych przez wolontariuszy sieci obliczeń rozproszonych, np. projekt Rosetta@home, zajmujący się między innymi poszukiwaniem nowych leków przeciwnowotworowych^[1] czy Folding@home, w podobnych celach symulujący zwijanie białek^[2].

Molekularne modelowanie jest rutynowo stosowane do poznawania struktury dynamiki i termodynamiki rozmaitych związków chemicznych. W biologii molekularnej przy użyciu modelowania molekularnego badano zwijanie białka, katalizę enzymów, stabilność białek, cząsteczkowe rozróżnianie powierzchni białek i DNA. Intensywnie rozwijane są kierunki poszukiwań metod i materiałów nanotechnologicznych.