«Умный» материал, который может быть использован для экспресс-ДНК-анализа

Популярная механикаНаука

В России разработали наноматериалы для экспресс-ДНК-диагностики

Группа ученых под руководством Максима Никитина из МФТИ представила уникальный по своим свойствам «умный» материал, который может быть использован как для экспресс-ДНК-анализа, так и для создания нового поколения средств лечения рака и других сложных заболеваний

Василий Макаров

Более ста лет человечество пытается создать «волшебную пулю», концепцию которой впервые предложил немецкий врач Пауль Эрлих. Идея проста: в организм вводят «умные» частицы, которые сами находят, распознают и сразу лечат болезнь. Над реализацией этой смелой идеи ученые бьются до сих пор.

В лаборатории нанобиотехнологий Московского физико-технического института совместно с исследователями из Института общей физики РАН продвинулись в решении этой задачи особенно далеко. В недавно вышедшей работе, опубликованной в журнале ACS Nano (IF = 13,903), группа российских авторов (без зарубежных аффилиаций) под руководством Максима Никитина из МФТИ представила уникальный по своим свойствам «умный» материал, который может быть использован как для экспресс-ДНК-анализа, так и для создания нового поколения средств лечения рака и других сложных заболеваний.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

eaf9ada767a21475c6a2feb366fbb907.jpg
Сверхчувствительный наноматериал. Фото — ACS Nano

Доставка лекарств к пораженным клеткам организма на сегодняшний день является слабым звеном (узким «бутылочным горлышком») диагностики и терапии. В идеале лекарство должно попадать адресно — только в «больные» клетки, не нанося при этом никакого вреда здоровым. Отличить пораженную болезнью (например, раком) клетку от здоровой возможно по различным соединениям (маркерам) на ее поверхности или в ее микроокружении — продуктам жизнедеятельности или различным сигналам, передаваемым другим клеткам организма.

Существующие лекарства выделяют больные клетки по одному такому маркеру. Однако почти всегда маркеры больной клетки есть и на здоровых, только в меньшем количестве. Именно поэтому существующие системы адресной доставки несовершенны.

Для увеличения специфичности доставки лекарств необходимы «умные» (англ. «smart») материалы, способные анализировать сразу несколько параметров своего окружения и более точно находить мишень. «Общепринятые способы доставки лекарств напоминают письмо с указанием города и улицы, но без номера дома и квартиры, — комментирует руководитель исследования Максим Никитин. — Для эффективной доставки нужно уметь анализировать больше параметров». В 2014 году в журнале Nature Nanotechnology Максимом Никитиным и его соавторами были опубликованы результаты работы, в которой они впервые наделили нано- и микрочастицы функцией производить любые логические вычисления с помощью биохимических реакций. Такие автономные нанокомпьютеры способны идентифицировать мишень намного лучше за счет анализа многих ее параметров.

За последние годы область подобных «биокомпьютинговых» материалов существенно развилась. В 2018 году, когда количество работ стало уже больше многих сотен, наиболее авторитетное научное издание в области нанотехнологий Chemical Reviews (IF = 54,301) опубликовало совместный обзор ученых из лаборатории нанобиотехнологий МФТИ и лаборатории биофотоники Института общей физики РАН на тему современного состояния в области наноробототехники и биокомпьютинга «Advanced Smart Nanomaterials with Integrated Logic-Gating and Biocomputing: Dawn of Theranostic Nanorobots» («Передовые умные наноматериалы со встроенными возможностями выполнения логических операций и биокомпьютинга: на заре эпохи

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях

Какие опасные тренды в отношениях появились сейчас

Psychologies
Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана

Можно ли создать направленный ядерный заряд?

Популярная механика
Литовская кольцевая Литовская кольцевая

Писатель Евгений Бабушкин делится своими наблюдениями за человечеством

Esquire
Как решиться на создание семьи Как решиться на создание семьи

Современные молодые люди все позже задумываются о создании семьи

Psychologies
Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах

В 1978 году пятеро парней пропали в городе Чико по пути с баскетбольного матча

Cosmopolitan
Как не превратиться в Эмму? Как не превратиться в Эмму?

Ученые создали манекен Эмму – так будет выглядеть рядовой сотрудник через 20 лет

Здоровье
Как понять, что ты нравишься девушке: 19 признаков, что ответ «да» Как понять, что ты нравишься девушке: 19 признаков, что ответ «да»

По этим признакам ты сможешь узнать, взаимна ли твоя симпатия

Playboy
«Мы просто озарили рынок»: как стать миллиардером с помощью доски объявлений «Мы просто озарили рынок»: как стать миллиардером с помощью доски объявлений

Сервис Zillow заработал за год $1,4 млрд без учета рекламных доходов

Forbes
Поверь в мечту Поверь в мечту

На что в первую очередь обратить внимание, чтобы улучшить качество жизни

Grazia
Лучшие фильмы о любви на Лучшие фильмы о любви на

Подборка самых романтичных фильмов ко Дню всех влюбленных

Cosmopolitan
23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни 23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни

В каких защитниках нуждаются современные женщины

Cosmopolitan
Как работает огнеметная система «Солнцепек» Как работает огнеметная система «Солнцепек»

«Солнцепек» тяжелая огнеметная система, обладающая незаурядной мощью

Популярная механика
Список Хрулёва Список Хрулёва

О генерале армии Андрее Васильевиче Хрулёве рассказывает его внучка

Дилетант
Непраздный класс: почему богатые работают больше бедных Непраздный класс: почему богатые работают больше бедных

В наши дни состоятельные люди вынуждены уделять работе всё больше времени

Forbes
**Натуральный или искусственный мех: что лучше** **Натуральный или искусственный мех: что лучше**

Споры между защитниками и противниками натуральных мехов не закончатся никогда

GQ
Курсы лепки Курсы лепки

Жир — это хорошо! Если находится в нужном месте

Собака.ru
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Очерк второй. Эйнштейн против Паули. Единая теория поля

Наука и жизнь
Антиутопия в бирюзовых тонах Антиутопия в бирюзовых тонах

Если «бирюзовый» стиль управления так хорош, почему он не распространен?

Psychologies
Ядерное дежавю: существует ли ракета с ядерным двигателем Ядерное дежавю: существует ли ракета с ядерным двигателем

Мир снова заговорил об атомном оружии и военных ядерных технологиях

Популярная механика
Поколение девяностых: особенности и пунктики Поколение девяностых: особенности и пунктики

Кто они, дети Интернета, мобильника и безоблачного кондиционера над головой?

Maxim
Фитнес-курс на весну Фитнес-курс на весну

Как быстрее скинуть лишний вес, набранный за зиму

Худеем правильно
Шоу Путина. Зачем власти понадобились модные агитформаты Шоу Путина. Зачем власти понадобились модные агитформаты

Президенту приходится на склоне лет осваивать новомодный стиль агитации

СНОБ
Вкус коньяка с ментолом: как заработать 50 млн рублей на зубной пасте со вкусом алкоголя Вкус коньяка с ментолом: как заработать 50 млн рублей на зубной пасте со вкусом алкоголя

Производитель зубных паст Klatz пошел против стандартных законов

Forbes
Якутия в эпицентре «собачьего» скандала Якутия в эпицентре «собачьего» скандала

Будет ли введен мораторий на закон об ответственном обращении с животными

Русский репортер
Больше, чем любовь: как мы встречаемся и почему расстаемся Больше, чем любовь: как мы встречаемся и почему расстаемся

Почему друзья детства редко остаются с нами, а обрести новых непросто?

Psychologies
«Инспектор мне не верил». Автомобилистов обвиняют в чужих ДТП «Инспектор мне не верил». Автомобилистов обвиняют в чужих ДТП

Из-за утечки данных из каршеринговых сервисов пострадали десятки водителей

РБК
Мой остров больше Мой остров больше

У сестры Ричарда Брэнсона тоже есть частный райский остров

Tatler
Как сделать волосы густыми и сильными — простые домашние способы Как сделать волосы густыми и сильными — простые домашние способы

Как сделать волосы густыми и сильными в домашних условиях?

Cosmopolitan
Как экономить время? Как экономить время?

Даже в бешеном ритме жизни есть интересные способы на чём-то экономить время

Здоровье
Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов

Ряд особенностей, по которым можно отличить настоящие наушники Apple

CHIP
Открыть в приложении