«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
Этот «Оскар» — исторический. И не только из-за «Паразитов». Разбираем итоги кинопремии Этот «Оскар» — исторический. И не только из-за «Паразитов». Разбираем итоги кинопремии

Триумф "Паразитов" и трогательная речь Хоакина Феникса на "Оскаре-2020"

Esquire
Спасибо, получила! Спасибо, получила!

Мы много слышали о волшебных оргазмах. Теперь пришло время их испытывать!

Cosmopolitan
Тест-драйв Renault Arkana. Лед и турбо Тест-драйв Renault Arkana. Лед и турбо

Зимняя проверка для мотора 1,3 с вариатором и полным приводом

РБК
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
Дикая собака Келли Дикая собака Келли

Австралийский ковбой и бандит, герой мифов, фильмов и анекдотов

Maxim
10 лучших комедий ко Дню святого Валентина 10 лучших комедий ко Дню святого Валентина

Лёгкие комедии для свидания в День всех влюбленных

РБК
Самое крупнокалиберное орудие в мире Самое крупнокалиберное орудие в мире

Как вы думаете, какое орудие — самое крупнокалиберное в мире

Популярная механика
Место встречи Место встречи

Когда пришли гости или семья собралась вместе, происходит это в главной комнате

SALON-Interior
«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
Как правильно пить бренди и чем закусывать этот крепкий и солидный напиток Как правильно пить бренди и чем закусывать этот крепкий и солидный напиток

Приготовься, сейчас мы расскажем, как пить бренди правильно

Playboy
Тест и обзор Nokia 3.2: бюджетный смартфон с мощным аккумулятором Тест и обзор Nokia 3.2: бюджетный смартфон с мощным аккумулятором

Nokia 3.2: некоторые особенности оснащения и минусы смартфона

CHIP
Гороскоп и тест Ахматовой: 6 способов проверить твою совместимость с мужчиной Гороскоп и тест Ахматовой: 6 способов проверить твою совместимость с мужчиной

Собрали лучшие способы проверить вашу совместимость

Cosmopolitan
Делай, как Адель Делай, как Адель

Упражнения пилатеса и сиртфуд-диета – два секрета стройности певицц Адель

Худеем правильно
Называли толстым, дымили в лицо: что такое офисный буллинг и как с ним бороться Называли толстым, дымили в лицо: что такое офисный буллинг и как с ним бороться

Почему людям нравится издеваться над коллегами и куда прятаться от буллинга

Forbes
Очень полезная fishka Очень полезная fishka

Лучшее время для рыбной диеты – зима

Лиза
Забудь про комки Биша! Звезды, которым пухлые щеки явно к лицу Забудь про комки Биша! Звезды, которым пухлые щеки явно к лицу

С появлением тренда на baby face скулы и худощавые лица отошли на второй план

Cosmopolitan
Синдром панической атаки: как она появляется и есть ли способы с ней справиться? Синдром панической атаки: как она появляется и есть ли способы с ней справиться?

Панические атаки — настоящий бич жителей больших городов

Cosmopolitan
Вредные штампы: когда искренность и вдумчивость работают лучше Вредные штампы: когда искренность и вдумчивость работают лучше

Устоявшиеся, набившие оскомину выражения делают речь бесцветной и бедной

Psychologies
«Последнее предательство США»: почему Путин бросил вызов Вашингтону «Последнее предательство США»: почему Путин бросил вызов Вашингтону

Отрывки из книги «Нерассказанная история США: новая глава 2012-2018»

Forbes
На все готовы: самые красивые поступки знаменитых красавчиков ради любви На все готовы: самые красивые поступки знаменитых красавчиков ради любви

10 самых невероятных сюрпризов от знаменитых мужчин

Cosmopolitan
«Ковен дур». Новые романы и рассказы участниц литературного стендапа «Ковен дур». Новые романы и рассказы участниц литературного стендапа

Рассказы четырех молодых писательниц

СНОБ
Супертаблетки внутри нас: почему миллиардеры тратят миллионы долларов на создание лекарств из бактерий кишечника Супертаблетки внутри нас: почему миллиардеры тратят миллионы долларов на создание лекарств из бактерий кишечника

Миллиардеры из Кремниевой долины вливают миллионы долларов в стартапы

Forbes
Владислав Листьев Владислав Листьев

Правила жизни телеведущего и журналиста Владислава Листьева

Esquire
И жили они недолго и несчастливо: как мечты об идеальном браке рушат семьи И жили они недолго и несчастливо: как мечты об идеальном браке рушат семьи

Бессмысленно спорить о том, нужен ли брак современной женщине

Cosmopolitan
В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет? В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет?

Михаил Кизлык объяснил, почему скорость в городе должна быть ниже

РБК
Книги для детей: «Сахарный ребенок» Ольги Громовой Книги для детей: «Сахарный ребенок» Ольги Громовой

В основе сюжета — реальные воспоминания Стеллы Нудольской о трудовом лагере

Esquire
Возможен ли счастливый брак, если нет общих интересов Возможен ли счастливый брак, если нет общих интересов

Можно ли создать счастливый союз, если нас не связывают общие интересы

Psychologies
Зеленая диета — как похудеть на овощах и фруктах за неделю? Зеленая диета — как похудеть на овощах и фруктах за неделю?

Что такое зеленая диета и как на ней быстро похудеть?

Cosmopolitan
Купить лодку, ботинки и петь про весну: 13 неожиданных способов сделать свою жизнь намного приятнее Купить лодку, ботинки и петь про весну: 13 неожиданных способов сделать свою жизнь намного приятнее

Как сделать свою жизнь в 2020 году приятнее и даже нежнее

Forbes
Открыть в приложении