Quantum chemical methods for studying photoinitiated processes in biological systems

研究生物系统中光引发过程的量子化学方法

基本信息

  • 批准号:
    1213614
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 41.1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-07-15 至 2015-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Spiridoula Matsika of Temple University is supported by an award from the Chemical Theory, Models and Computational Methods program in the Chemistry division to develop and use theoretical models to understand photo-initiated phenomena in biological systems. Matsika and her research group develop efficient quantum chemical methods for excited states and conical intersections, which are essential in studying photo-initiated processes. The proposed methods enhance the efficiency of multireference configuration interaction (MRCI) by using natural orbitals obtained from a high multiplicity state instead of the traditional multi-configurational orbitals. Initial results show that this approach reduces the computational cost significantly compared to traditional MRCI without loss of accuracy. Gradients are also being developed for this method. The effect of the environment is taken into account by a hybrid quantum mechanics/ molecular mechanics (QM/MM) method. When developed, the developed methods will be used to study photophysical and photochemical events in pi-stacked nucleobases. This work contributes to our understanding of how DNA interacts with UV radiation. Photo-initiated processes, a primary focus of this work, play an important role in photosynthesis, vision, and photochemical damage and repair in DNA. Matsika's research is very useful in studying photo-initiated processes in biological systems. The methodology will be implemented in publicly available computational software. Students from groups that are under-represented in the physical sciences and undergraduate students are an integral part of the PI's research team.
天普大学的Spiridoula Matsika得到了化学系化学理论,模型和计算方法项目的支持,以开发和使用理论模型来理解生物系统中的光引发现象。 Matsika和她的研究小组开发了用于激发态和锥形交叉点的有效量子化学方法,这在研究光引发过程中至关重要。所提出的方法通过使用从高重数态获得的自然轨道代替传统的多构型轨道,提高了多参考构型相互作用(MRCI)的效率。 初步结果表明,这种方法大大降低了计算成本相比,传统的MRCI的准确性没有损失。目前也正在为这种方法开发替代品。环境的影响是考虑到混合量子力学/分子力学(QM/MM)的方法。 开发后,开发的方法将用于研究π-堆叠的核碱基中的光物理和光化学事件。这项工作有助于我们了解DNA如何与紫外线辐射相互作用。光引发的过程,这项工作的主要重点,在光合作用,视觉,光化学损伤和DNA修复中发挥重要作用。Matsika的研究对于研究生物系统中的光引发过程非常有用。 该方法将在公开可用的计算软件中实施。 来自物理科学和本科生中代表性不足的群体的学生是PI研究团队不可或缺的一部分。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Spiridoula Matsika其他文献

Spiridoula Matsika的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Spiridoula Matsika', 18)}}的其他基金

Quantum Chemical Methods for Studying Photon and Electron Driven Processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    2303111
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding Ultrafast Observables
合作研究:理解超快可观测值
  • 批准号:
    2102066
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum chemical methods for studying photon and electron driven processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    1800171
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Quantum chemical methods for studying photon and electron-driven processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    1465138
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Theoretical Studies of Nonadiabatic Photoinitiated Processes in Complex Systems
复杂系统中非绝热光引发过程的理论研究
  • 批准号:
    0911474
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Theoretical Studies of Nonadiabatic Photoinitiated Processes in Complex Systems
职业:复杂系统中非绝热光引发过程的理论研究
  • 批准号:
    0449853
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

NbZrTi基多主元合金中化学不均匀性对辐照行为的影响研究
  • 批准号:
    12305290
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中性粒细胞在体内条件下重编程为造血干祖细胞的研究
  • 批准号:
    92068101
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
小分子化合物促进肝细胞增殖和肝脏再生的研究
  • 批准号:
    32000504
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
一种新的质子感知Gq蛋白偶联受体的筛选及其鉴定
  • 批准号:
    31960149
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    39.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
亚纳米单分子定位技术研究化学修饰对蛋白-膜相互作用的干预
  • 批准号:
    91753104
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
Chinese Journal of Chemical Engineering
  • 批准号:
    21224004
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
自成漆酶/介体体系应用于化学机械浆清洁漂白及树脂障碍控制的研究
  • 批准号:
    21006034
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Chinese Journal of Chemical Engineering
  • 批准号:
    21024805
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
美洲大蠊药材养殖及加工过程中化学成分动态变化与生物活性的相关性研究
  • 批准号:
    81060329
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
马缨丹Lantana camara提取物对水葫芦Eichhornia ctassipes 生长抑制作用的化学机制
  • 批准号:
    30971927
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Quantum Chemical Methods for Studying Photon and Electron Driven Processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    2303111
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Towards a Quantum-Mechanical Understanding of Redox Chemistry in Proteins
对蛋白质氧化还原化学的量子力学理解
  • 批准号:
    10606459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
Nanodiamond Quantum Sensors for Free Radical Detection
用于自由基检测的纳米金刚石量子传感器
  • 批准号:
    10325762
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
Development and applications of quantum-chemical methods to treat large cells for periodic materials
量子化学方法处理大细胞周期性材料的开发和应用
  • 批准号:
    19H02682
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Quantum chemical methods for studying photon and electron driven processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    1800171
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Statistical mechanics with quantum potentials: Application to protein-ligand binding affinities
量子势统计力学:在蛋白质-配体结合亲和力中的应用
  • 批准号:
    9795701
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
Analysis of the dynamic factors promoting the chemical reaction by combining the quantum mechanical and the molecular dynamics methods
量子力学与分子动力学相结合分析促进化学反应的动力因素
  • 批准号:
    17K05766
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Quantum chemical methods: From wavefunction to density functional theory
量子化学方法:从波函数到密度泛函理论
  • 批准号:
    FT170100373
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    ARC Future Fellowships
Advanced quantum chemical methods for strong correlation and beyond
先进的量子化学方法可实现强相关性及其他功能
  • 批准号:
    1650436
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum chemical methods for studying photon and electron-driven processes
研究光子和电子驱动过程的量子化学方法
  • 批准号:
    1465138
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 41.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了