Výpočty vlastností komplexů přechodných kovů ve vztahu k protirakovinné léčbě metodami kvantové mechaniky s návazností na strojové učení.
| Název práce v češtině: | Výpočty vlastností komplexů přechodných kovů ve vztahu k protirakovinné léčbě metodami kvantové mechaniky s návazností na strojové učení. |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Calculations of properties of transition metal complexes related to anticancer treatment by quantum mechanical methods in connection with machine learning. |
| Klíčová slova: | kvantová mechanika molekul|léčba rakoviny|strojové učení|tvorba databáze |
| Klíčová slova anglicky: | quantum theory of molecules|anticancer treatment|machine learning|databese formation |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Ing. Jaroslav Burda, DrSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| Práce se bude skládat z několika kroků. Nejprve bude třeba provést rešerši zkoumaných Pt(IV) struktur ve vztahu k jejich protirakovinné aktivitě. Jen za minulý rok bylo publikováno více než 100 Pt(IV) komplexů u kterých byl stanoven parametr IC50 pro různé typy rakovinných bujení. Na základě této rešerše bude postavena databáze, kde další potřebné parametry budou získány na základě kvantově-mechanických výpočtů pro výše nalezené komplexy. Na základě znalosti elektronové hustoty budou určeny vazebné energie jednotlivých ligandů, stanoveny mapy elektrostatických potenciálů a termodynamické deskriptory. V případě hlubšího zájmu a osobního nasazení by bylo možné pokračovat v hledání korelačních vztahů různými metodami strojového učení (machine learningu).
Zvolené komplexy budou nejprve podrobeny geometrické optimalizaci a pro finální struktury budou provedeny analýzy vlnových funkcí resp. elektronové hustoty pomocí různých výpočetních kvantově-mechanických programů. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. J. Fišer: Úvod do kvantové chemie, Academia Praha, 1983
2. N. Ostlund, A. Szabo: Modern Quantum Chemistry, McGraw-Hill Inc. New York, 1989 3. W. Yang, J. A. Parr: Density Functional Theory, Wiley, NY, 1998 4. W. J. Moore: Fyzikální chemie, SNTL, 1979 5. F. Battaglia, T. F. George: Fundamentals in Chemical Physics, Kluwer Academic Publishers, 1998 |
| Předběžná náplň práce |
| Práce se bude skládat z několika kroků. Nejprve bude třeba provést rešerši zkoumaných Pt(IV) struktur ve vztahu k jejich protirakovinné aktivitě. Jen za minulý rok bylo publikováno více než 100 Pt(IV) komplexů u kterých byl stanoven parametr IC50 pro různé typy rakovinných bujení. Na základě této rešerše bude postavena databáze, kde další potřebné parametry budou získány na základě kvantově-mechanických výpočtů pro výše nalezené komplexy. Na základě znalosti elektronové hustoty budou určeny vazebné energie jednotlivých ligandů, stanoveny mapy elektrostatických potenciálů a termodynamické deskriptory. V případě hlubšího zájmu a osobního nasazení by bylo možné pokračovat v hledání korelačních vztahů různými metodami strojového učení (machine learningu). |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Calculation of metal cations complexes will be performed in order to determine electron densities and other important descriptors searching for relation to anticancer activities using various machine learning methods... |