レザ・ボゾルグプール
計算技術の急速な進歩により、分子動力学 (MD) シミュレーションは生物医学研究における強力なツールとして登場し、原子レベルでの生物システムの詳細な調査を可能にしました。利用可能なさまざまなシミュレーション ソフトウェアの中でも、LAMMPS (大規模原子/分子超並列シミュレータ) は、その汎用性、拡張性、および幅広い機能により、高い評価を得ています。この文献レビューは、生物医学アプリケーション分野における LAMMPS の利用について包括的な概要を提供することを目的としています。
このレビューでは、まず MD シミュレーションの基本原理を概説し、LAMMPS が生物医学研究に適している理由となる独自の機能について説明します。次に、文献を調査して、タンパク質の折り畳み、薬物設計、生体材料、細胞プロセスなど、さまざまな生物医学の分野で LAMMPS を採用した主要な研究を特定します。
レビューした研究は、LAMMPS が生体高分子の挙動の理解、薬物とタンパク質の相互作用の調査、生体材料の機械的特性の解明、分子レベルでの細胞プロセスの研究に大きく貢献していることを示しています。さらに、このレビューでは、LAMMPS と他の計算ツールや実験手法との統合を検討し、理論と実験のギャップを埋める相乗的な調査の可能性を示しています。さらに、このレビューでは、力場のパラメーター化、システム サイズの制限、計算効率など、生物医学シミュレーションで LAMMPS を使用する際の課題と制限についても説明します。これらの課題を軽減するために研究者が採用した戦略と、生物医学分野で LAMMPS の機能を強化するための潜在的な将来の方向性を示します。