การใช้อัลกอริทึมแบบฮิวริสติก NSGA-II และ U-NSGA-III เพื่อหาการจัดเรียงตัวที่เสถียรระหว่าง DOXH และแผ่นกราฟีน
Stable Configurations of DOXH Interacting with Graphene: Heuristic Algorithm Approach Using NSGA-II and U-NSGA-III
การใช้อนุภาคขนาดนาโนเมตรเพื่อส่งยาไปยังเซลล์เป้าหมายได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากสามารถใช้เป็นแคปซูลส่งยาในการรักษามะเร็งได้ โดยยาที่นิยมใช้ในการรักษาโรคมะเร็งคือ doxorubicin (DOX) และแคปซูลที่อาจจะนำมาใช้ในการขนส่งคือ คาร์บอนกราฟีน ซึ่งสามารถตกแต่งหรือเปลี่ยนแปลงสมบัติทางเคมีเพิ่มเติมได้เพื่อสร้างระบบที่เสถียรยิ่งขึ้น
ในการศึกษานี้ เราใช้อัลกอริทึมสองแบบคือ NSGA-II และ U-NSGA-III เพื่อหาพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างกราฟีนและ DOXH ในสามระบบที่แตกต่างกัน ได้แก่
(i) การปฏิสัมพันธ์ของ DOXH สองโมเลกุล
(ii) การปฏิสัมพันธ์ระหว่าง DOXH หนึ่งโมเลกุลและคาร์บอนกราฟีน
(iii) การปฏิสัมพันธ์ระหว่าง DOXH สองโมเลกุลและคาร์บอนกราฟีน
จากการศึกษาพบว่าปัจจัยสำคัญที่ทำให้ระบบเสถียรคือตำแหน่งของระนาบวงแหวนคาร์บอนของ DOXH โดยในระบบ (i) วงแหวนคาร์บอนของ DOXH สองโมเลกุลสามารถจัดเรียงตัวได้สามรูปแบบ คือ ตั้งฉาก ทับซ้อน และขนานแต่หันไปในทางตรงข้ามกัน
ในระบบ (ii) ระบบจะเสถียรมากที่สุดเมื่อระนาบวงแหวนคาร์บอน DOXH ขนานกับแผ่นกราฟีน และอะตอม DOXH ที่ใกล้ที่สุดกับกราฟีนมีระยะห่างเพียง 2.57 Å
และในระบบที่ (iii) จะมีการวางตัวสองแบบที่ทำให้ระบบเสถียรคือ ระนาบวงแหวนคาร์บอนจาก DOXH ทั้งสองโมเลกุลขนานกับแผ่นกราฟีนและชี้ไปในทิศทางเดียวกันหรือในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งผลของงานวิจัยทางทฤษฎีชิ้นนี้สอดคล้องกับการวิจัยก่อนหน้านี้
SDGs หลัก
