Волновой диффузионный перенос белка HIF-1$\alpha$ на СООН-МУНТ и регулирование им кислорода в биоклетках

Легированные азотом многослойные углеродные нанотрубки, функционализированные карбоксильными группами (COOH-N-МУНТ), успешно используются для доставки различных лекарственных средств, генов и белков. Доставка и контролируемый выход белка HIF-1$\alpha$ из носителя является важной задачей, так как его недостаток или избыток приводит к развитию гипоксии, онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний. С использованием метода функционала электронной плотности и метода квантовых уравнений движения проведены моделирование и анализ электронно-энергетических свойств комплекса COOH-N-МУНТ/HIF-1$\alpha$, определены структурные условия эффективного прикрепления и доставки белка HIF-1$\alpha$, описаны условия волновой диффузии при доставке и регулировании концентрации кислорода белком HIF-1$\alpha$ в биоклетках. Показано, что основную роль в диффузной релаксации, регуляции кислорода и возможности доставки лекарств играет гибридизация электронных состояний. Природа волновой диффузии определена гибридизацией группы -OH белка HIF-1$\alpha$ и карбоксильной группы COOH-N-МУНТ.