🧪 Оптимальные условия для проведения экспериментов подбирают с помощью компьютерного моделирования

Научные сотрудники Института химии растворов РАН проводят масштабные исследования свойств аэрогелей на основе кремния — уникальных химических соединений, которые открывают новые горизонты для развития современной отечественной фармацевтики.

Аэрогели, благодаря своей высокой пористости и низкой плотности, могут применяться в качестве эффективных систем доставки лекарственных препаратов, что делает их перспективными материалами для разработки инновационных медицинских технологий.

В рамках исследований ученые изучают процесс внедрения мефенамовой кислоты — нестероидного противовоспалительного препарата — в структуру аэрогелей в среде сверхкритического диоксида углерода. Такой подход позволяет изучить взаимодействие активного вещества с пористой матрицей аэрогеля и понять, как изменяются свойства препарата при таком способе загрузки.

Проведение экспериментов при сверхкритических параметрах состояния часто занимает длительное время из-за необходимости соблюдения строгих условий (температура, давление) и требует использования высокотехнологичного оборудования. Сотрудники Группы теории и моделирования молекулярных систем активно применяют методы компьютерного моделирования, которые позволяют ускорить процесс изучения сложных систем.

«Современные компьютерные технологии и алгоритмы достигли невероятного уровня развития. Сегодня мы можем моделировать поведение систем, содержащих миллионы атомов, с высокой точностью. Компьютерное моделирование дает возможность наблюдать процессы на молекулярном уровне, что позволяет глубже понять механизмы взаимодействия между аэрогелем и внедряемым веществом. Кроме того, моделирование позволяет быстро изменять параметры (температуру, давление, концентрацию) и анализировать их влияние на сам процесс, что значительно ускоряет поиск оптимальных условий для проведения реальных экспериментов», — подчеркивает научный сотрудник Дарья Гурина.

Работа проводилась в рамках гранта РНФ № 24-11-00096.

С исследованием можно ознакомиться, перейдя по ссылке: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.126358.