«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
Злейший враг танка - быстролетящий лом: история военных разработок Злейший враг танка - быстролетящий лом: история военных разработок

Лучшим противотанковым боеприпасом остается быстролетящий лом

Популярная механика
Режиссер 2020 года: Эдуард Оганесян Режиссер 2020 года: Эдуард Оганесян

Эдуард Оганесян до и после «Чик»

GQ
Черная водолазка. Отрывок из книги Черная водолазка. Отрывок из книги

«Сноб» публикует первые главы сборника рассказов журналистки Полины Санаевой

СНОБ
100 лучших вузов 100 лучших вузов

Рейтинг впервые возглавила Высшая школа экономики

Forbes
«Случались моменты насилия»: Ульяна Сергеенко о своих несчастливых браках «Случались моменты насилия»: Ульяна Сергеенко о своих несчастливых браках

Ульяна Сергеенко впервые откровенно рассказала о личной жизни

Cosmopolitan
О дивная новая Тилимилитрямдия! 6 проектов идеального государства О дивная новая Тилимилитрямдия! 6 проектов идеального государства

Плох тот философ, что не предложил своей модели идеального мира

Maxim
10 фактов о Бобе Марли 10 фактов о Бобе Марли

Вспоминаем самые интересные эпизоды из биографии Боба Марли

GQ
Какова «визитная карточка» ваших отношений? Какова «визитная карточка» ваших отношений?

Знакомясь с новыми людьми, мы предъявляем им себя с лучшей стороны

Psychologies
Поиск — наше будущее Поиск — наше будущее

Что показал XVI Балтийский научно-инженерный конкурс

Огонёк
Двенадцать друзей бизнесмена. Как суд присяжных может защитить предпринимателей Двенадцать друзей бизнесмена. Как суд присяжных может защитить предпринимателей

Введение суда присяжных по «предпринимательским» статьям — первый шаг к реформам

Forbes
Что вам нужно знать о дизайнере Алдияре Туякбае Что вам нужно знать о дизайнере Алдияре Туякбае

Он живет в Лондоне и создает рубашки и куртки из джинсы

GQ
Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Пять самых больших пушек в истории Пять самых больших пушек в истории

По сравнению с некоторыми из этих пушек Царь-пушка покажется дамским пистолетом

Maxim
Женщины предпочитают бородатых? Женщины предпочитают бородатых?

Почему девушек так привлекают бородатые мужчины?

Psychologies
Три в одной: Марта Кетро о том, как мужчины ищут правильную женщину Три в одной: Марта Кетро о том, как мужчины ищут правильную женщину

У большинства мужчин нехитрые представления о хорошей жене

Cosmopolitan
Фантастические женщины, и где они обитают Фантастические женщины, и где они обитают

Существует ли вообще этот сказочный персонаж – Настоящая Женщина?

Cosmopolitan
«Хищные птицы: Потрясающая история Харли Квинн» как работа над ошибками «Хищные птицы: Потрясающая история Харли Квинн» как работа над ошибками

Условное продолжение провального «Отряда самоубийц» оказалось очень даже ничего

GQ
Семь смертных страхов Семь смертных страхов

Людей XXI века все сильнее пугают происходящие в мире перемены

GQ
Бомбически рекомендую: Иван Чебанов советует фильмы, музыку, книги, подкасты и приложения Бомбически рекомендую: Иван Чебанов советует фильмы, музыку, книги, подкасты и приложения

Саундпродюсер, певец, шоумен Иван Чебанов делится тем, мимо чего нельзя пройти

Maxim
«Слабые обречены, а сильных не сместишь» «Слабые обречены, а сильных не сместишь»

Историк Андрей Юрганов — о «революциях сверху» на примере опричнины

Огонёк
Коворкинг над облаками: почему авиакомпании начали отказываться от баров в самолетах Коворкинг над облаками: почему авиакомпании начали отказываться от баров в самолетах

У авиакомпаний появился новый тренд: они отказываются от привычных баров

Forbes
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Намибия Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Намибия

Намибия является одной из наиболее посещаемых стран Чёрного континента

4x4 Club
Деревню могут эвакуировать на 10 лет из-за бомб времен ВМВ Деревню могут эвакуировать на 10 лет из-за бомб времен ВМВ

Нейтралитет в войне не означает отсутствия оружия в арсеналах

Популярная механика
Сокровенные лики Сокровенные лики

В Успенском соборе Кремля нашли уникальные фрески

Огонёк
Как и зачем восстанавливать сломанные отношения Как и зачем восстанавливать сломанные отношения

Рассказываем, как восстанавливать отношения, не забывая о собственных интересах

РБК
Простая сложная история Простая сложная история

Харизматичная артистка Ксана Сергиенко пока еще ищет себя на сцене

OK!
Небесный флот Григоровича: как появились летающие лодки Небесный флот Григоровича: как появились летающие лодки

Первый в истории взлет с воды состоялся в 1910 году

Популярная механика
Как попасть в международную компанию. 10 советов топ-менеджера Viber Как попасть в международную компанию. 10 советов топ-менеджера Viber

Работа в международной компании — призрачная мечта или достижимая реальность?

Forbes
Техника физиков Техника физиков

Как выпускники превращают онлайн-школу английского в образовательный холдинг

Forbes
Открыть в приложении