چکیده: بهمن ماه 1403 پیشرفت‌های چشمگیر در دهه‌های اخیر در حوزه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و نانوتکنولوژی، مبحث نانوحامل‌ها را به عنوان یک موضوع پرکاربرد و مهم در تحقیقات علوم زیستی و مهندسی مطرح کرده است. نانولوله‌های DNA اوریگامی به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی منحصر به فرد و قابلیت‌های متنوع خود، پتانسیل بالایی در نانوتکنولوژی و زیست‌پزشکی دارند. با توجه به اهمیت نانوحامل‌ها در رباتیک مولکولی و اهمیت تضمین عدم بهم‌ریختگی ساختار و پیوندها در نانولوله‌ها تحت اثر شرایط مختلف محیطی و ارتعاشات، رفتار دینامیکی و تحلیل ارتعاشی این نانوحامل از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار دینامیکی و تحلیل ارتعاشی نانولوله DNA اوریگامی تحت شرایط محیطی مختلف، با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی هدایت شده(SMD) و یک مدل مکانیکی تحلیلی بررسی شد. ابتدا، یک نانولوله DNA اوریگامی با استفاده از نرم‌افزار caDNAno طراحی شد و سپس شبیه‌سازی‌های SMD توسطGROMACS به منظور ارزیابی الاستیسیته آن در دماهای متفاوت با نرخ کششی ثابت انجام گرفت. شبیه‌سازی‌های بیشتر در نرخ‌های کششی متفاوت در دمای ثابت انجام شد. به منظور ارزیابی تغییرات ساختاری و انعطاف‌پذیری نانولوله DNA اوریگامی تحت شرایط مذکور، پس از بهینه‌سازی انرژی، مدول یانگ با نرم‌افزارGROMACS محاسبه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه، برای تسریع فرایند تحلیل فرکانس‌های طبیعی، از مدل نانو تیر اویلر-برنولی (EBNB) استفاده شد. مقادیر مدول یانگ در معادله نانوتیر اویلر برنولی مورد استفاده قرار گرفت و حل این معادله با استفاده از روش ماتریس انتقال تحت شرایط مرزی مختلف، تغییرات دمایی و نرخ‌های کششی انجام گرفت. نتایج شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی تغییرات ساختاری نانولوله DNA اوریگامی در دماها و نرخ‌های کشش مختلف را نشان می‌دهد. مدول یانگ با افزایش دما به تدریج کاهش می‌یابد، که بیانگر انعطاف‌پذیری بیشتر نانولوله می‌باشد؛ در حالی که مقدار آن با نرخ کشش بالاتر افزایش می‌یابد. نتایج بدست آمده از حل معادله نانوتیر اویلر برنولی نشان داد که افزایش دما، فرکانس‌های طبیعی نانولوله DNA اوریگامی را افزایش می‌دهد، در حالی که نرخ‌های کششی بالاتر تمایل به کاهش آن دارند. اعتبارسنجی با راه‌حل‌های دقیق دقت روش ماتریس انتقال را در پیش‌بینی رفتار دینامیکی نانوساختارهای DNA تایید می‌کند. این مطالعه بینش‌های ارزشمندی در مورد خواص مکانیکی و ارتعاشی نانولوله DNA اوریگامی را ارائه می‌دهد و راه را برای پیشرفت‌های بیشتر در مهندسی نانومتری و فناوری DNA هموار می‌کند.