«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
Из Дубая – на Марс Из Дубая – на Марс

Оригинальная российская технология конструкторов пробивает себе дорогу

Популярная механика
Третий лишний Третий лишний

Рассказ Ксении Букши, в котором на месте героя мог оказаться любой из нас

Esquire
12 забытых «москвичей» 12 забытых «москвичей»

А ведь могли же наши, когда хотели…

Maxim
Одиночки не одиноки Одиночки не одиноки

Нам часто кажется, что те, у кого нет семьи, страдают от одиночества

Psychologies
Чего хотят женщины Чего хотят женщины

Сирша Ронан объяснила, почему так важно дружить с женщинами

Grazia
Куда все плывет: как круизные суда начали развивать экотехнологии Куда все плывет: как круизные суда начали развивать экотехнологии

Как мода на круизные путешествия угрожает жизни

Forbes
Какой мультипекарь лучше выбрать: оптимальные модели для дома Какой мультипекарь лучше выбрать: оптимальные модели для дома

Чем отличаются мультипекари и на что обращать внимание при покупке

CHIP
Как создатель Angry Birds планирует воспитать поколение гениев Как создатель Angry Birds планирует воспитать поколение гениев

Программа для детей, которая в буквальном смысле готовит их к полету в космос

РБК
#инструктаж: как правильно выбрать зубную щетку и пасту #инструктаж: как правильно выбрать зубную щетку и пасту

Что нужно знать, чтобы подобрать щетку себе и ребенку

РБК
Сбросили 444 кг: лучшие советы по похудению от восьми девушек Сбросили 444 кг: лучшие советы по похудению от восьми девушек

Если ты решила похудеть, прислушивайся к своему организму и не усердствуй

Cosmopolitan
Здоровье Здоровье

Теперь за все на этой странице отвечает невролог-эпилептолог Никита Жуков

Maxim
Закон и порядок Закон и порядок

Потомственный юрист показала квартиру своей семьи на Котельнической набережной

AD
Мария Порошина: «Выстраиваю работу так, чтобы была возможность чаще общаться с детьми» Мария Порошина: «Выстраиваю работу так, чтобы была возможность чаще общаться с детьми»

Актриса рассказала как совмещает карьеру и воспитание пятерых детей

Здоровье
Как правильно дышать во время физических упражнений, чтобы сжечь больше калорий Как правильно дышать во время физических упражнений, чтобы сжечь больше калорий

Как правильно дышать во время физических упражнений для максимального результата

Cosmopolitan
Великое переселение лошадей Великое переселение лошадей

Эту историю я обнаружил, изучая подшивку журнала «Нива» за 1901 год

Наука и жизнь
Розовая пантера Розовая пантера

Кристина Челестино балансирует между дизайном и картинками для Instagram

AD
Поверь в мечту Поверь в мечту

На что в первую очередь обратить внимание, чтобы улучшить качество жизни

Grazia

Наша героиня: как хобби спасло ее от депрессии и помогло обрести форму мечты

Cosmopolitan
Лукавое равноправие: что не так с отношением к женщинам в российском бизнесе Лукавое равноправие: что не так с отношением к женщинам в российском бизнесе

Первая в истории объективная оценка гендерного равенства в российском бизнесе

Forbes
Бесключевой доступ: как открыть автомобиль с ключами внутри Бесключевой доступ: как открыть автомобиль с ключами внутри

Несколько способов открыть машину, если вы оставили ключи внутри

Популярная механика
Безопасный онлайн-шопинг Безопасный онлайн-шопинг

Как не стать жертвой мошенников?

Домашний Очаг
Эпизод седьмой: предательство и подлог Эпизод седьмой: предательство и подлог

Кардинал Войелло обнаруживает неожиданного союзника, а папу предают

Esquire
Марион Котийяр, актриса Марион Котийяр, актриса

Что скрывается за шармом актрисы Марион Котийяр

Худеем правильно
Рогоносец: почему троллейбусы не путаются “рогами”? Рогоносец: почему троллейбусы не путаются “рогами”?

Пока этот динозавр не вымер, мы разобрались, как эта штука приходит в движение

Популярная механика
В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова

Свои владения сдают гостям в том числе миллиардеры из списка Forbes

Forbes
«Вперед»: социальное роуд-муви от Pixar с монстрами и чуточкой волшебства «Вперед»: социальное роуд-муви от Pixar с монстрами и чуточкой волшебства

Удалось ли создателям прочувствовать аудиторию, о которой они говорят

GQ
Цвет и мозг: какие оттенки выбрать для счастливой жизни Цвет и мозг: какие оттенки выбрать для счастливой жизни

Цвет может влиять на самочувствие, настроение и желания человека

РБК
Мой Сталинград Мой Сталинград

Когда началась война, я была студенткой мединститута

Наука и жизнь
8 качеств идеального сотрудника, которого хотят к себе все начальники 8 качеств идеального сотрудника, которого хотят к себе все начальники

Быть незаменимым — вот, к чему надо стремиться

Playboy
Открыть в приложении