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© Structural Dynamics Of Macromolecules
The structure of a bacterial analog of the nicotinic receptor (one color per subunit) inserted into the cell membrane (grey and orange). A representation of the volume accessible to ions is shown in yellow.
Publication : The journal of physical chemistry. B

Beyond Poisson-Boltzmann: Numerical Sampling of Charge Density Fluctuations

Domaines Scientifiques
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Technique

Publié sur The journal of physical chemistry. B - 26 Apr 2016

Poitevin F, Delarue M, Orland H

Lien vers Pubmed [PMID] – 27075231

J Phys Chem B 2016 07;120(26):6270-7

We present a method aimed at sampling charge density fluctuations in Coulomb systems. The derivation follows from a functional integral representation of the partition function in terms of charge density fluctuations. Starting from the mean-field solution given by the Poisson-Boltzmann equation, an original approach is proposed to numerically sample fluctuations around it, through the propagation of a Langevin-like stochastic partial differential equation (SPDE). The diffusion tensor of the SPDE can be chosen so as to avoid the numerical complexity linked to long-range Coulomb interactions, effectively rendering the theory completely local. A finite-volume implementation of the SPDE is described, and the approach is illustrated with preliminary results on the study of a system made of two like-charge ions immersed in a bath of counterions.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27075231