p99. بررسي خواص ساختاري و مغناطيسي هِم و دِاكسي هموگلوبين با استفاده از نظريه تابعي چگالي

Investigation of the Magnetic and Structural Properties of Heme and Deoxy-hemoglobin: Density Functional Theory

روشmagnetophoresis براساس تعامل بين ميدان مغناطيسي اعمال شده و پذيرفتاري مغناطيسي سلول هاي قرمز خون مي باشد كه براي كاربردهاي تشخيصي- درماني بسيار مفيد مي باشد و توسعه‌ي اين روش منوط به درك ماهيت نقش آهن در گروه هِم مي باشد. برآورد دقيق برخي خواص مغناطيسي با استفاده از محاسبات مكانيك كوانتومي مي‌تواند يك روش ساده و ارزان قيمت براي شبيه سازي گروه هِم باشد. بدين منظور در اين مقاله با استفاده از نظريه تابعي چگالي (DFT) به محاسبه خواص ساختاري و مغناطيسي گروه هِم (heme) و دِاكسي هموگلوبين (deoxy-hemoglobin) كه جذب اكسيژن در بدن توسط آن صورت مي‌گيرد، مي‌پردازيم. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه مقدار پارامتر eV 5/3 U= براي به دست آوردن خواص دِاكسي هموگلوبين مناسب مي‌باشد. همچنين دِاكسي هموگلوبين مغناطش بالاتري نسبت به هِم از خود نشان داد. محاسبات حاضر براي درك خواص الكتريكي و مغناطيسي گروه هِم كه پايه‌اي براي توسعه دستگاه‌هاي مبتني بر مغناطش هستند، ضروري مي-باشد.

Magnetophoresis technique, which is based on the interaction between the applied magnetic field and the blood cell magnetic susceptibility, is very useful for diagnostic application and the development of this method depends on the understanding of the role of iron atom in the heme group. Quantum mechanics calculations are simple and inexpensive method that can provide insight into the heme group properties. In this article, we calculated geometries, binding energies, electronic and magnetic properties of the heme and deoxy-hemoglobin using the Density Functional Theory (DFT). The results indicate that the GGA+U(Hubbard), (U=3.5eV) is suitable for deoxy-hemoglobin. Also, doxy-hemoglobin exhibited higher magnetization than heme