Modeliranje agregacije proteinov kot efektivnih koloidnih delcevMarkoja, Uroš (Avtor) Ravnik, Miha (Mentor) fizikalna kemijaagregacijakoloidne raztopineCFD simulacijeMagistrsko delo obravnavna agregacijo koloidov v vodnih raztopinah pod vplivom različnih interakcijskih parskih potencialov kot efektivnega modela za agregacijo proteinov. Opisan je razvoj numerične metode za modeliranje kinetike in dinamike agregacije na osnovi programske opreme KAPSEL in rezultati simulacij, ki smo jih izvedli s to opremo. Postopek simulacije temelji na numeričnem reševanju Navier-Stokesove enačbe z metodo gladkega profila, ki mu je v vsakem koraku dodan naključen termični šum in vpilv interakcijske sile med delci. Simulirali smo agregacijo koloidov velikosti od 1 nm do 1000 nm, med katerimi deluje privlačna van der Waalsova interakcija ($1/r^{6}$), Londonove disperzijske sile med makroskopskimi telesi ($1/r$) in hidrofobna interakcija ($e^{-r/d}$), za različne številske gostote sistemov in različna razmerja moči interakcij v primerjavi s termičnim šumom. Kot osrednji rezultat študija agregacije ugotovimo, da sta kinetika in dinamika agregacije pogojeni s termodinamskim pogojem za nastanek agregacije, ki ga pogojuje razmerje med močjo interakcije in termičnim šumom ($\epsilon/k_bT$), manj pa s samo obliko potencialov in njihovim dosegom. Ko je razmerje med močjo interakcije in termičnim šumom večje ali enko okvirno 2, opazimo stabilen proces agregacije. Pri zviševanju tega razmerja ostane kinetika agregacije kvalitativno nespremenjena. Prav tako je bila kinetika agregacije efektivno kvalitativno neodvisna od gostote sistema. Kinetia agregacije je tako osrednje odvisna od gibljivosti molekul v raztopini, ki je neposredno povezana s temperaturo in izpolnjenim termodinamskim pogojem za nastanek agregatov.20182018-02-25 07:15:06Magistrsko delo/naloga99952sl