Ein französisches Forscherteam des Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI) in Paris hat eine neue Technik zur Simulation der Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen entwickelt. Der Algorithmus beschreibt die Wechselwirkung entsprechend elektrischer Feldlinien und könnte einmal die Entwicklung von Pharmastoffen am Computer erleichtern. Darüber berichtet das Fachmagazin Physical Review Letters (Band 88 Referenznummer 196402).
Die von dem Team um Anthony Maggs entwickelte Simulationstechnik beschreibt die elektrischen Kräfte zwischen geladenen Teilchen durch lokale, von den elektrischen Teilchenladungen ausgelöste Veränderungen des Raums. Der Algorithmus ist daher an das Konzept der elektrischen Feldlinien angelehnt und kommt der Natur näher als Algorithmen, die die Teilchenwechselwirkungen in Form von elektrischen Fernwirkungen berechnen.
Da zur Berechnung der Bewegungsänderung eines bestimmten Teilchens nur dessen unmittelbare Umgebung in Betracht gezogen werden muss, eignet sich der Algorithmus insbesondere für die schnelle Ausführung auf Parallelcomputern. Das Forscherteam hat ihn bereits in Form einer Monte-Carlo-Simulation implementiert und gezeigt, dass er für einfache Aufgaben ebenso schnell ausgeführt werden kann wie die bisher dieses Forschungsgebiet dominierenden Molekulare-Dynamik-Simulationen.
Die Forscher glauben, dass ihr Algorithmus bei der Entwicklung von Pharmastoffen am Computer gewinnbringend eingesetzt werden kann. Dieses als Computer-Aided-Drug-Design bezeichnete Forschungsfeld untersucht die Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen zur Herstellung neuer, nicht in der Natur vorkommender Pharmastoffe.
Stefan Maier
