«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

Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство

Полиция до сих пор не знает, кем именно были его жертвы

Cosmopolitan
«Достигли точки перегиба»: что ждет Россию после проигранного суда с ЮКОСом на $50 млрд «Достигли точки перегиба»: что ждет Россию после проигранного суда с ЮКОСом на $50 млрд

Апелляционный суд в присудил экс-акционерам ЮКОСа $50 млрд компенсации от России

Forbes
Как читать книги Как читать книги

Руководство по чтению великих произведений

kiozk originals
Близкие, которых мы выбираем Близкие, которых мы выбираем

Друзья-товарищи – опоры нашей жизни, в гораздо большей степени, чем мы сознаем

Psychologies
100 лучших вузов 100 лучших вузов

Рейтинг впервые возглавила Высшая школа экономики

Forbes
«Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами «Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами

На Берлинском кинофестивале показали новый фильм Салли Поттер

Esquire
Иерархия обид для терпеливого народа. Почему нас заботят глупые скандалы Иерархия обид для терпеливого народа. Почему нас заботят глупые скандалы

Граждан России приучают возмущаться и обижаться на мелкие глупости

СНОБ
Бабушкина шкатулка для внука. Почему мужчины стали носить украшения Бабушкина шкатулка для внука. Почему мужчины стали носить украшения

Почему в мужском модном гардеробе могут поселиться бриллиантовые броши?

Forbes
Энджой. Мальчик, который молчит Энджой. Мальчик, который молчит

Мальчик не хочет разговаривать, но, кажется, он что-то видел и что-то знает

СНОБ
Гарри Стайлс убедит вас носить женские вещи Гарри Стайлс убедит вас носить женские вещи

Гарри Стайлс запоминается не только выступлениями, но и неординарными нарядами

GQ
Что делать, если ребенок пишет медленно и с ошибками Что делать, если ребенок пишет медленно и с ошибками

Как понять, что вашему ребенку трудно освоить навык письма?

Psychologies
Новая «Арктика» Новая «Арктика»

Атомоходы ЛК-60Я заменят ледоколы прошлых поколений

Популярная механика
Небесный флот Григоровича: как появились летающие лодки Небесный флот Григоровича: как появились летающие лодки

Первый в истории взлет с воды состоялся в 1910 году

Популярная механика
10 правил планирования кухни - советы специалиста 10 правил планирования кухни - советы специалиста

Планирование кухни - дело непростое и весьма ответственное

Cosmopolitan
Как выбрать правильное кольцо для помолвки Как выбрать правильное кольцо для помолвки

Как изменилась мода на помолвочные кольца?

GQ
7 пар обуви, опасных для здоровья 7 пар обуви, опасных для здоровья

А как вредишь своим ногам ты?

Лиза
Renault Arkana. Сидя на диване, её не понять Renault Arkana. Сидя на диване, её не понять

Купе-кроссовер Renault Arkana создавался специально для России

4x4 Club
Kosmo как предчувствие Kosmo как предчувствие

Как реконструкция офисного здания может способствовать его выгодной продаже

Forbes
Что такое граверы, и какой из них лучше выбрать? Что такое граверы, и какой из них лучше выбрать?

В каких сферах может пригодиться гравер и как его выбрать?

CHIP
Как предотвратить выгорание сотрудников на работе: 3 совета руководителям Как предотвратить выгорание сотрудников на работе: 3 совета руководителям

С выгоранием сотрудников можно и нужно бороться

Playboy
Большой брат из Apple: как производитель iPhone читает личную переписку для борьбы с преступностью Большой брат из Apple: как производитель iPhone читает личную переписку для борьбы с преступностью

Как корпорация Apple перехватывает противозаконный контент

Forbes
Где все?! Живущий в Китае москвич — о том, что происходит в стране Где все?! Живущий в Китае москвич — о том, что происходит в стране

Писатель Вадим Чекунов несколько лет живет и работает в Китае

РБК
Почему галогеновые лампочки нельзя трогать руками? Почему галогеновые лампочки нельзя трогать руками?

Ни в коем случае нельзя касаться галогеновой лампы руками. Что может произойти?

CHIP
«Мы все дофаминовые алкоголики»: Герман Греф — о счастье, смартфонах и страхе перед Uber «Мы все дофаминовые алкоголики»: Герман Греф — о счастье, смартфонах и страхе перед Uber

Самые интересные высказывания Германа Грефа об искусственном интеллекте

Forbes
15 фотографий Синтии, манекена-звезды 1930-х 15 фотографий Синтии, манекена-звезды 1930-х

Манекен Синтия вела такую насыщенную жизнь, что ей позавидовала бы любая девушка

Maxim
Апельсины, арахис и присяжные за стеной: как суд в Нью-Йорке продлил запрет на размещение криптовалюты от Telegram Апельсины, арахис и присяжные за стеной: как суд в Нью-Йорке продлил запрет на размещение криптовалюты от Telegram

Репортаж о судебном процессе по иску SEC к Telegram

Forbes
Секс в большом городе: возможно ли возвращение? Секс в большом городе: возможно ли возвращение?

Почему сейчас запустить такой проект как Sex and the City невозможно?

Robb Report
Что такое девственность Что такое девственность

«Целомудрие – самое извращенное из всех сексуальных извращений»

GQ
Эмодзи за дружбу. Почему подростки так любят Snapchat Эмодзи за дружбу. Почему подростки так любят Snapchat

Как устроен мессенджер Snapchat, который позволяет общаться и «дружить»

СНОБ
«Последняя охота» Жана-Кристофа Гранже: отрывок из последнего романа о комиссаре Ньемане «Последняя охота» Жана-Кристофа Гранже: отрывок из последнего романа о комиссаре Ньемане

Первые главы нового детективного романа мэтра европейского детектива

Forbes
Открыть в приложении