«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

Что почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике Что почитать в день «Звездных вoйн»: 3 отличных книги о далекой галактике

Книги, которые помогут вспомнить вам, за что вы любите «Звездные вoйны»

Популярная механика
Как пользоваться швейной машинкой правильно — учимся шить с нуля Как пользоваться швейной машинкой правильно — учимся шить с нуля

Понятная и простая инструкция по использованию швейной машинки

Cosmopolitan
Листоносы собрали падалицу Листоносы собрали падалицу

Зоологи обнаружили свидетельства, что рукокрылые подбирают пищу с земли

N+1
7 пар обуви, опасных для здоровья 7 пар обуви, опасных для здоровья

А как вредишь своим ногам ты?

Лиза
Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций

Социальное дистанцирование не защищает от инфекций. А что защищает?

ТехИнсайдер
Фантастические женщины, и где они обитают Фантастические женщины, и где они обитают

Существует ли вообще этот сказочный персонаж – Настоящая Женщина?

Cosmopolitan
Поможет ли фильм Дудя в борьбе с ВИЧ в России? Поможет ли фильм Дудя в борьбе с ВИЧ в России?

В некоторых регионах России уже более 1% населения инфицировано ВИЧ

Forbes
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
Как полюбить себя и свою нестандратную внешность: 4 истории реальных женщин Как полюбить себя и свою нестандратную внешность: 4 истории реальных женщин

Истории четырех героинь с внешними особенностями

Cosmopolitan
Добро с кулаками Добро с кулаками

Яркий, сексуальный альфа-самец, готовый встать на защиту любимой

Вокруг света
Иордания: 50 оттенков красного Иордания: 50 оттенков красного

Список самых горячих мест в Иордании

Cosmopolitan
Как защититься, если бывший продолжает портить вам жизнь Как защититься, если бывший продолжает портить вам жизнь

Расставание не всегда ставит точку в отношениях с бывшим партнером

Psychologies
Как Наталья Водянова помогает детям с особенностями развития: реальные истории Как Наталья Водянова помогает детям с особенностями развития: реальные истории

Истории ребят, которым помогла Наталья Водянова и ее фонд "Обнаженные сердца"

Cosmopolitan
Секретный элемент Секретный элемент

Маски для лица необходимы, когда требуется быстрый и заметный результат

Здоровье
Как выбрать велотренажер для дома: советы и особенности Как выбрать велотренажер для дома: советы и особенности

Поездки на велосипеде – хороший способ поддерживать себя в форме и сбросить вес

CHIP
«Денег никому не хватает». Исполнитель главной роли в фильме «Калашников» о борьбе и наградах «Денег никому не хватает». Исполнитель главной роли в фильме «Калашников» о борьбе и наградах

В прокат вышел фильм Константина Буслова «Калашников» с Юрием Борисовым

Forbes
«Панически боюсь медицинских процедур» «Панически боюсь медицинских процедур»

Владимир Дашевский помогает разобраться, что именно пугает нашу героиню

Psychologies
5 книг про ВИЧ и СПИД: самая важная информация 5 книг про ВИЧ и СПИД: самая важная информация

Подборку 5 книг, в которых вы найдете ответы на все вопросы о ВИЧ

Популярная механика
Правила жизни Стива Джобса Правила жизни Стива Джобса

Знаменитый предприниматель, один из основателей Apple

Esquire
4 причины свайпнуть девушку в Тиндере влево (если ты понимаешь, о чем мы) 4 причины свайпнуть девушку в Тиндере влево (если ты понимаешь, о чем мы)

Наверное, стоит поискать кого-то другого.

Playboy
Дженнифер Иган: Манхэттен-Бич Дженнифер Иган: Манхэттен-Бич

Книга Дженнифер Иган «Манхэттен-Бич» вошла в список лучших романов

СНОБ
Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция

Пора освоить новый полезный скилл

Playboy
Сальвадор Дали. Затворник Сальвадор Дали. Затворник

Иногда он закрывал глаза и шествовал по своему легендарному дворцу

Караван историй
Как менялся идеал мужского тела на протяжении последних 150 лет (5 этапов в картинках) Как менялся идеал мужского тела на протяжении последних 150 лет (5 этапов в картинках)

Наша концепция «идеального тела» постоянно меняется

Maxim
Убеждать, творить, понимать: как развить карьерные навыки 2020 года Убеждать, творить, понимать: как развить карьерные навыки 2020 года

Список самых востребованных навыков 2020 года — гибких и технических

РБК
«А ты нормальный парень»: как завоевать авторитет на новой работе с помощью нетворкинга и пирожных «А ты нормальный парень»: как завоевать авторитет на новой работе с помощью нетворкинга и пирожных

Почему идти через голову непосредственного начальства — плохая идея

Forbes
Залог успеха Залог успеха

Дизайнер Екатерина Барашева оформила интерьер апартаментов с эффектными приёмами

SALON-Interior
Доктор технических наук Максим Железнов: Аварии на железной дороге можно предотвратить с помощью космического наблюдения Доктор технических наук Максим Железнов: Аварии на железной дороге можно предотвратить с помощью космического наблюдения

Максим Железнов — о том, зачем следить за поездами из космоса

СНОБ
Мой секрет семейного счастья: я больше не обижаюсь на близких Мой секрет семейного счастья: я больше не обижаюсь на близких

Принято считать, что в браке надо открыто обсуждать обиды

Psychologies
12 лучших фильмов про путешествия во времени 12 лучших фильмов про путешествия во времени

Список фильмов о путешествиях во времени

Maxim
Открыть в приложении