Computational Models based on First-Principles Calculations for In-Silico Evaluation of Nano-compounds Toxicity
Aquesta tesi explora la reactivitat sobre superficies d'òxids metàl·lics (MO) relacionada amb la toxicitat a través d'estudis que integren metodologies teòriques i computacionals. Aquesta tesi en forma de compendi està estructurat al voltant de quatre articles científics. Cada capítol es c...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/692787 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/692787 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | SCC-DFTB/MD Nanotoxicitat Òxid Metàl·lic Nanotoxicidad Óxido Metálico Nanotoxicity Metal oxide Ciències 538.9 544 66 |
| Sumario: | Aquesta tesi explora la reactivitat sobre superficies d'òxids metàl·lics (MO) relacionada amb la toxicitat a través d'estudis que integren metodologies teòriques i computacionals. Aquesta tesi en forma de compendi està estructurat al voltant de quatre articles científics. Cada capítol es centra en diferents aspectes de la reactivitat sobre les superficies dels MO i les seves implicacions en diverses aplicacions. El primer capítol explora la reactivitat sobre el TiO2, un material àm- pliament utilitzat. Utilitzant la DFT i el SCC-DFTB, en aquest capítol s'analitza la influència de les vacants d'oxigen en la superfície del TiO2. En calcular els descriptors químics per a les superfícies d'anatasa i rutil de TiO2, l'estudi proporciona coneixements valuosos sobre les propietats de reductibilitat per comprendre els possibles mecanismes toxicològics. El segon capítol revisita l'adsorció d'aigua sobre les superfícies de TiO2 i ZnO a través de simulacions de dinàmica molecular acoplades a SCC-DFTB. Examinanant la dinàmica de l'estructura geomètrica i electrònica en una interfase MO-aigua, es fan paleses les interaccions existents a la superficie i les seves potencials implicacions per a la toxicitat dels materials. A més, s'hi exploren processos moleculars crucials sobre la dissolució. El tercer capítol investiga la genotoxicitat de les superfícies de TiO2, centrant-se en un model d'adsorció de guanina en superfícies de TiO2 deficients en oxigen. A través d'una es- tratègia combinada de SCC-DFTB/MD i càlculs DFT, es caracteritzen nous modes d'adsorció, destacant la importància de la deficiència d'oxigen a la superficie en els efectes genotòxics. El quart capítol introdueix un enfocament d'aprenentatge automàtic per a predir la den- sitat electrònica en models d'adsorció MO-guanina. Emprant xarxes neuronals es proposa una alternativa computacionalment eficient als càlculs tradicionals de DFTB. |
|---|