Vibrational spectra of human tissues by molecular dynamics calculations: experimental and theoretical comparisons

  • Autor
  • Neila Cristina Fonseca Machado
  • Co-autores
  • Julian M. Rayo Alape , Erika T. Sato , Herculano da Silva Martinho
  • Resumo
  • In this investigation, we present and compare the computer protocols of three implementations of molecular dynamics, Car-Parrinello Molecular Dynamics (CPMD), Born-Oppenheimer Molecular Dynamics quickstep GPW (CP2K), and tight binding (CP2K-TB), against the FTIR experimental data from human oral mucosa. Eleven models of a peptide stretch, representing a type I collagen molecule attached to water molecules, ranging from 0 to 8 molecules, were tested. We analyze the fit between the approaches and calculated the residual percent of ? 2 for the models. The use of different methods generated refined results, converging to excellent agreement with the experimental data. Regarding the 1, 000 ? 2, 500 cm?1 spectral windows of the FTIR spectrum, the calculations using CPMD and CP2K presented an excellent agreement with experimental data. In the second part (2, 500 ? 4, 000 cm?1), the C6, C8, and D1 models in the CPMD calculation were considered the highlights. Overall, the most representative model of the experimental data was the C8 model in the CPMD method, with the better ? 2 percent value (? 2 < 0.90), resulting in little residual difference compared to the experimental data. Besides that, we showed detailed theoretical vibrational assignment modes in the high-wavenumber region (HWN) 3, 050 ? 3, 600 cm?1 to the two models, with and without water molecules, presenting the vibrations mainly related to water molecules that, although implicit in human tissues, are unrepresented and absent in the literature.

  • Palavras-chave
  • Infrared Absorption, high-wavenumber region, vibrational spectroscopy, density functional theory, DFT-DM, computer simulations, connective tissue, oral mucosa
  • Modalidade
  • Pôster
  • Área Temática
  • Nanociências & Nanotecnologia
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Bem-vindo(a) aos Anais do VII NanoMat, evento organizado pela Pós-graduação em Nanociências e Materiais Avançados da Universidade Federal do ABC (UFABC) com o intuito de reunir e debater trabalhos desenvolvidos por alunos e pós-doutorandos em Materiais e áreas afins.

13/12/2022

(11:00 às 16:15)

Título Hora
212-0
268871 Atividade antiviral de materiais preparados a partir de nanocelulose oxidada: Interação supramolecular da arginina com nanofibras de celulose oxidada
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Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:00
270876 Manufacturing of Ti - NbC composites by Equal Channel Angular Pressing (ECAP)
Apresentador: William de Paula Santos
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:15
270398 Investigation of new amphiphilic peptides sequence for pesticides biosensors development
Apresentador: Barbara Bianca Gerbelli
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:30
270384 Local Magnetism in a Bidimensional Hybrid Ruddlesden–Popper Perovskite through Charge Redistribution
Apresentador: Aryane Tofanello
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:45
270418 Estudo da Reatividade de Nanoestrutura Porosa de Carbono Dopado com Metais para Catálise de Reações de Evolução de Hidrogênio
Apresentador: Caique Campos de Oliveira
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
12:00
Intervalo - Duraçao 2:45
270903 Fabricação dos ímãs de Neodímio-Ferro-Boro sem controle da atmosfera utilizando óxido de grafeno reduzido
Apresentador: Jorge Costa Silva Filho
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
15:00
270933 Investigation of quantum mechanical data-set for training Neural Network Force Fields for water
Apresentador: Márcio S. Gomes-Filho
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
15:15
270975 Nanodispositivos eletroquímicos à base de papel pirolisado funcionalizados com polidopamina
Apresentador: Jaqueline Falchi da Rocha
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
15:30
270569 Adsorção de Hidrogênio em grafeno e óxido de grafeno decorados com Mg
Apresentador: Daniel de Martini Rivera Ferreira
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
15:45
270986 Graph recommender system for ionic substitution: Discovering new materials
Apresentador: Elton Ogoshi
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
16:00

14/12/2022

(8:30 às 17:45)

Título Hora
212-0
270985 Estudo da Nucleação e Crescimento de Nanopartículas de Ouro em Solução Tampão HEPES
Apresentador: Murillo Donizeti dos Santos Rosa
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
8:30
270394 Influência do Colesterol em monocamadas de DPPC na presença das proteínas do COVID-19
Apresentador: Priscila Sabbag Ferreira
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
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270999 ANTICORPOS CONJUGADOS COM NANOPARTÍCULAS DE OURO PARA CONSTRUÇÃO DE BIOSSENSORES PARA COVID-19
Apresentador: Fabíola Lelis de Castro
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Modalidade de apresentação: Comunicação oral
9:00
271026 Virucidal action in cotton fabrics and facial masks promoted by phenothiazines
Apresentador: Lilian dos Santos Martins
Área Temática: Materias Funcionais Avançados
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
9:15
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270893 Ativação térmica de celulose e MoS2 visando a fabricação de eletrodos sustentáveis para produção de hidrogênio
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Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:00
270407 Dimensionality engineering in halide perovskites: From 3D to 1D and 2D by organic molecule insertion
Apresentador: Andre Luiz Martins de Freitas
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Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:15
271090 Estudo e caracterização de nanotubos de TiO2 crescidos por oxidação anódica sobre ligas de Ti
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Modalidade de apresentação: Comunicação oral
11:30
271034 Lightning strike tolerance of graphene nanoplatelets/carbon nanotube enhanced carbon fiber reinforced polymer composites
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11:45
271033 Natural Language Processing applied to CO2/CO chemical reduction.
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Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
12:00
Intervalo - Duraçao 2:45
270896 Adesivos aquosos à base de látex de borracha natural e lignina: performance adesiva dirigida por interações na nanoescala
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15:00
271005 EFEITO DA ORIENTAÇÃO DA IMPRESSÃO 3D NAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE CORPOS DE PROVA CONFECCIONADOS PELA TÉCNICA DE FABRICAÇÃO DE FILAMENTO FUNDIDO
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270978 Detecção de anticorpos Anti-SARs-CoV-2 usando biossensor baseados em peptídeos
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15:30
270837 Compatibilidade fluorescente: Características de nanopartículas de sílicas funcionalizadas com isocianato de fluorescência
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Modalidade de apresentação: Pôster
15:45
270982 Impedimetric biosensor based on ZnO for detection of antibodies against SARS-CoV-2 Spike protein in human blood serum samples
Apresentador: Ana Cristina Honorato Castro
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
16:00
Intervalo - Duraçao 0:45
270396 Study of monolayers composed of Dipalmitoylphosphatidylcholine doped with lipopeptides for the glyphosate pesticide detection
Apresentador: Study of monolayers composed of Dipalmitoylphosphatidylcholine doped with lipopeptides for the glyphosate pesticide detection
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
17:00
270949 Vibrational properties of water layer adsorbed on Au(111) under a bias potential
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Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
17:15
271096 High-throughput DFT calculations of Jakobssonite: a new family of 1D perovskite
Apresentador: Henrique Ferreira
Área Temática: Nanociências & Nanotecnologia
Modalidade de apresentação: Comunicação oral
17:30

Os resumos podem ser submetidos tanto em inglês quanto em português e serão avaliados pela comissão científica quanto a forma, conteúdo e pertinência de apresentação. Todos os resumos foram avaliados de modo ad-hoc.

  • Materias Funcionais Avançados
  • Nanociências & Nanotecnologia

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