«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

Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками

Поколения, выросшие на Марсе, будут разительно отличаться от "землян"

Популярная механика
Основатель сети отелей «Подушкин» Юрий Краснорутский: У меня вызывает отвращение все, что связано с физиологической грязью Основатель сети отелей «Подушкин» Юрий Краснорутский: У меня вызывает отвращение все, что связано с физиологической грязью

О любви. От романтических литературных историй до часовых свиваний в отеле

СНОБ
Где водятся инопланетяне — названо новое место Где водятся инопланетяне — названо новое место

Чтобы найти инопланетную жизнь, мы должны сосредоточиться на белых карликах

Популярная механика
Как мозг справляется с трудностями Как мозг справляется с трудностями

Глав из книги «Как научиться учиться: Навыки осознанного усвоения знаний»

СНОБ
Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость

Как защититься от хамства, не опускаясь до него?

Psychologies
Холостое и доступное: что такое охолощенное оружие Холостое и доступное: что такое охолощенное оружие

Настоящее боевое оружие, которое невозможно использовать по прямому назначению

Популярная механика
Четверо смелых Четверо смелых

Невыдуманные истории о победе над страхом

Grazia
8 идей для микросвиданий 8 идей для микросвиданий

Новую тенденцию общения в парах европейские психологи называют «micro-dating»

Psychologies
Стратосферный турист Стратосферный турист

Звездное небо над головой и далекая Земля внизу – вид из стратосферы

Популярная механика
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
Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей

Какие иллюзии мешают вам жить и какие существуют способы противостоять им

Forbes
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
Правила жизни Харпер Ли Правила жизни Харпер Ли

Правила жизни американской писательницы, автора романа «Убить пересмешника»

Esquire
Мой Сталинград Мой Сталинград

Когда началась война, я была студенткой мединститута

Наука и жизнь
Артем Нарышкин: Фундаменталисты против либералов: противостояние внутри РПЦ Артем Нарышкин: Фундаменталисты против либералов: противостояние внутри РПЦ

Раскол внутри РПЦ разделяет верующих не меньше реформы патриарха Никона

СНОБ
Видное место Видное место

Зима подходит к концу, а значит – время мечтать о море и отправиться в Хайфу

Лиза
«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
Советы топ-менеджеру: как не утопить бизнес в эпоху постправды Советы топ-менеджеру: как не утопить бизнес в эпоху постправды

Информационные потоки могут разрушить репутацию любой компании

Forbes
Правила жизни Стива Джобса Правила жизни Стива Джобса

Знаменитый предприниматель, один из основателей Apple

Esquire
Арестантская башня на Новой Голландии Арестантская башня на Новой Голландии

Уверяют, что поговорка в виде совета «не лезь в бутылку» родилась в Петербурге

Дилетант
Самые популярные гаджеты десятилетия Самые популярные гаджеты десятилетия

Какие гаджеты прошедшего десятилетия оказались самыми востребованными

CHIP
Все под контролем! Все под контролем!

Мужчин так трудно убедить сходить к врачу, даже если их что-то беспокоит

Лиза
Как мучились мы музыкой в СССР Как мучились мы музыкой в СССР

Воспоминания о том, с какой допотопной аудиотехникой приходилось сосуществовать

Maxim
Эпизод четвертый: стигматы, мессии и религиозная эротика Эпизод четвертый: стигматы, мессии и религиозная эротика

Мессии, стигматы, три Марии и как записаться на обряд крещения к папе римскому

Esquire
Дмитрий Морозов: Отечественные дженерики, которые критикуют онкологи, на самом деле не российские Дмитрий Морозов: Отечественные дженерики, которые критикуют онкологи, на самом деле не российские

Действительно ли опасны отечественные дженерики?

СНОБ
Злачное место Злачное место

Московский район Неглинки и Трубной площади далеко не всегда был респектабельным

Дилетант
7 самых распространенных ошибок, которые мы совершаем во время занятий любовью 7 самых распространенных ошибок, которые мы совершаем во время занятий любовью

Эти промахи портят твою интимную жизнь

Playboy
Голливуду на зависть: мастера российских спецэффектов Голливуду на зависть: мастера российских спецэффектов

Где в Москве делают самую продвинутую графику для мирового кинематографа

Популярная механика
Одна вокруг света. Как трижды проехать до иранской границы и обратно Одна вокруг света. Как трижды проехать до иранской границы и обратно

Ирина Сидоренко пробралась через заснеженный перевал и посетила крепость Баязет

Forbes
Рейтинг 3D-принтеров 2020: 6 лучших моделей для дома Рейтинг 3D-принтеров 2020: 6 лучших моделей для дома

3D-принтеры прочно закрепились на рынке домашних устройств

CHIP
Открыть в приложении