«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
Железная логика Железная логика

Почему у детей, которые питаются по всем правилам, все равно падает гемоглобин?

Добрые советы
Штат или аутсорсинг: как найти правильный баланс, работая на премиальном рынке Штат или аутсорсинг: как найти правильный баланс, работая на премиальном рынке

Особенности рынка премиальной недвижимости в России

Forbes
Нил Фергюсон: Тайная встреча Анны Ахматовой, разозлившая Сталина Нил Фергюсон: Тайная встреча Анны Ахматовой, разозлившая Сталина

Глава книги «Площадь и башня» журналиста Нила Фергюсона

СНОБ
Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога

Заниженная самооценка мешает нам строить здоровые отношения и карьеру

Psychologies
Как выбрать гимнастический обруч Как выбрать гимнастический обруч

На что стоит обратить внимание, выбирая гимнастический обруч?

Cosmopolitan
Тест-драйв Kia Seltos: все о главной премьере года в России Тест-драйв Kia Seltos: все о главной премьере года в России

Особенности потенциального бестселлера Kia Seltos

РБК
Почему вам нужно начать закаляться Почему вам нужно начать закаляться

Холодный душ и ледяные ванны сделают вас здоровее и счастливее

GQ
На первом свидании нужно быть честным На первом свидании нужно быть честным

Важно не скрывать своего интереса к потенциальному партнеру на первом свидании

Psychologies
И просверлит, и прикрутит: как выбрать дрель-шуруповерт? И просверлит, и прикрутит: как выбрать дрель-шуруповерт?

Модели шуруповертов, которые смогут легко заменить дрель

CHIP
Захотелось процент повыше Захотелось процент повыше

В России появился отдельный сегмент долгового рынка — высокодоходные облигации

Эксперт
Филипп Сэндс: Восточно-западная улица. Отрывок из книги Филипп Сэндс: Восточно-западная улица. Отрывок из книги

В своей книге Филипп Сэндс исследует возникновение и развитие геноцида

СНОБ
Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет

Сервис Shopify утверждает, что вооружает повстанцев в борьбе против Amazon

Forbes
Не ослепнуть от гаджета: 5 правил для здоровья зрения от эксперта Не ослепнуть от гаджета: 5 правил для здоровья зрения от эксперта

Как сохранить зрение и не пропадать из сети, рассказывает врач-офтальмолог

Популярная механика
Bentley по сходной цене: на каких автомобилях ездили Аль Капоне и Юрий Гагарин Bentley по сходной цене: на каких автомобилях ездили Аль Капоне и Юрий Гагарин

15 февраля аукционный дом «Литфонд» проводит аукцион редких автомобилей

Forbes
Как по маслу Как по маслу

Почему бы не разнообразить рацион другими полезными маслами

Здоровье
Ядерное оружие: может ли бомба оказаться Ядерное оружие: может ли бомба оказаться

Страх перед ядерным оружием не безоснователен

Популярная механика
Почему водители дорогих автомобилей плюют на ПДД: отвечает наука Почему водители дорогих автомобилей плюют на ПДД: отвечает наука

Связан ли стиль вождения со стоимостью или статусом автомобиля

Популярная механика
Олег Алмазов. Другая судьба Олег Алмазов. Другая судьба

Мама, едва заговаривал об актерской профессии, сокрушалась

Караван историй
Обзор смартфона Huawei Nova 5T: доступный камерофон Обзор смартфона Huawei Nova 5T: доступный камерофон

Тестируем новую модель из линейки Huawei Nova

CHIP
«Счастье мое»: 4 мифа об этом состоянии «Счастье мое»: 4 мифа об этом состоянии

Есть масса мифов о том, что же такое счастье и как достичь этого состояния

Psychologies
Место встречи Место встречи

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

SALON-Interior
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
Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам

2020 год может стать последним годом роста рынка, за ним последуют дефолты

Forbes
Как устроен зенитный ракетно-пушечный комплекс «Тунгуска» Как устроен зенитный ракетно-пушечный комплекс «Тунгуска»

ЗРПК «Тунгуска» способен отбиться и от стройбатовца, и от боевых вертолетах

Maxim
Системный администратор Системный администратор

Почему айтишники считают премьера Михаила Мишустина главным CIO страны

Forbes
«Люди с инвалидностью не всегда понимают, что можно прийти в музей, и им там будут рады». Как сделать искусство доступным «Люди с инвалидностью не всегда понимают, что можно прийти в музей, и им там будут рады». Как сделать искусство доступным

Проект «Музей для всех» о том, как сделать музейную систему инклюзивной

Forbes
Снимите белое пальто: как сохранить хорошую должность после 40 лет Снимите белое пальто: как сохранить хорошую должность после 40 лет

Кому я нужен после 40?

Forbes
Последний суд. Кто будет решать судьбу российского спорта Последний суд. Кто будет решать судьбу российского спорта

Об организации, от которой зависят олимпийские перспективы российских атлетов

Forbes
Ия Майбук: «Мы не настолько обеспечены, чтобы быть меценатами» Ия Майбук: «Мы не настолько обеспечены, чтобы быть меценатами»

Интернет-магазин прочитанных книг — это и благотворительная история, и бизнес

Русский репортер
Открыть в приложении