«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

Сколько пауков в день съедает человек: наука против мифов Сколько пауков в день съедает человек: наука против мифов

Каждый человек случайно проглатывает восемь пауков в год

Популярная механика
Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей

Какие качества помогут стать успешным предпринимателем

Forbes
Пуговицы Наполеона Пуговицы Наполеона

Семнадцать молекул, которые изменили мир

kiozk originals
Власть феромонов: можно ли влюбить в себя с помощью запаха Власть феромонов: можно ли влюбить в себя с помощью запаха

Насколько можно доверять обещаниям на этикетках «духов Казановы»?

Популярная механика
Как обойти типичные ловушки мышления Как обойти типичные ловушки мышления

Можно ли заставить мозг соблюдать баланс хороших и плохих мыслей

Psychologies
Как выдать ремонт за лофт Как выдать ремонт за лофт

Как жить и принимать гостей в квартире с недоделанным ремонтом?

Maxim
Ярче Луны Ярче Луны

Если вы вдруг не узнали девушку на фото, рекомендуем набрать Lizzo в iTunes

Glamour
Лучшие фильмы о любви на Лучшие фильмы о любви на

Подборка самых романтичных фильмов ко Дню всех влюбленных

Cosmopolitan
Самые дорогие породы собак в мире — от азавака до тибетского мастифа Самые дорогие породы собак в мире — от азавака до тибетского мастифа

Какую собаку ты бы себе выбрал?

Playboy
Марион Котийяр, актриса Марион Котийяр, актриса

Что скрывается за шармом актрисы Марион Котийяр

Худеем правильно
50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир 50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир

Компания OCSiAl объявила о запуске новой установки синтеза графеновых нанотрубок

Популярная механика
Как вкусно приготовить рульку свиную в духовке: 4 самых сочных рецепта Как вкусно приготовить рульку свиную в духовке: 4 самых сочных рецепта

Рецепты свиной рульки, запеченной в духовке, должны быть в копилке ценителя мяса

Playboy
Эпоха восхождения Эпоха восхождения

Собираетесь покататься на горных лыжах? GRAZIA рассказывает, куда лучше поехать

Grazia
Как повар-самоучка попал на кухню ресторана с тремя звездами «Мишлен» и изобрел парящий в воздухе десерт Как повар-самоучка попал на кухню ресторана с тремя звездами «Мишлен» и изобрел парящий в воздухе десерт

Майк Багал попал в ресторанный бизнес случайно — не нашел работу и стал поваром

Forbes
Пожизненная жизнь Пожизненная жизнь

Два обитаемых острова системы ФСИН

Огонёк
Не переступай черту Не переступай черту

Чтобы добиться семейной гармонии, важно установить в доме личные границы

Лиза
Вам не обязательно быть лучшими друзьями с вашей второй половиной Вам не обязательно быть лучшими друзьями с вашей второй половиной

Пора отойти от клише, что влюбленные обязательно должны быть лучшими друзьями

GQ
«Ты еще пожалеешь»: о психологических последствиях абортов «Ты еще пожалеешь»: о психологических последствиях абортов

Кого должна слушать женщина, решая, делать ли ей аборт или сохранять ребенка?

Psychologies
Как сделать, чтобы живот не урчал: 8 простых лайфхаков Как сделать, чтобы живот не урчал: 8 простых лайфхаков

Всем известно чувство неловкости, когда живот издаёт бурлящие звуки

Cosmopolitan
Правда от Росстата: исчезнувший бум промпроизводства и признание роста сырьевой зависимости Правда от Росстата: исчезнувший бум промпроизводства и признание роста сырьевой зависимости

Правда ли, что сырьевая зависимость экономики России за последние годы усилилась

Forbes
Позволительная роскошь Позволительная роскошь

Скарлетт Йоханссон изящно отвечает на непростые вопросы

Glamour
Сухой перекус Сухой перекус

Хочешь быстро утолить голод – съешь сухофрукт

Худеем правильно
Ты тоже можешь: история восьми гениальных изобретений Ты тоже можешь: история восьми гениальных изобретений

У всех нас есть набор кухонной техники, существенно упрощающий жизнь

Популярная механика
Мерс Каннингем: жизнь в 3D Мерс Каннингем: жизнь в 3D

Главный редактор «Сноба»посмотрел фильм и пообщался с его автором

СНОБ
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Намибия Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Намибия

Намибия является одной из наиболее посещаемых стран Чёрного континента

4x4 Club
Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения

Несколько практических рекомендаций психоаналитика доктора Хилари Гендель

Psychologies
Смешанные чувства: скучаю по тому, с кем больше не хочу быть Смешанные чувства: скучаю по тому, с кем больше не хочу быть

Мы часто испытываем двойственные переживания, разобраться в которых непросто

Psychologies
Как правильно дышать во время физических упражнений, чтобы сжечь больше калорий Как правильно дышать во время физических упражнений, чтобы сжечь больше калорий

Как правильно дышать во время физических упражнений для максимального результата

Cosmopolitan
Повестка Греты Тунберг: при чем здесь экономика Повестка Греты Тунберг: при чем здесь экономика

О том, как сделать дискуссию содержательной

Русский репортер
Никогда не заказывайте коктейль для незнакомой девушки Никогда не заказывайте коктейль для незнакомой девушки

Экспертно заявляет создатель лондонского бара The Gibson Мариан Беке

GQ
Открыть в приложении