«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
«Мне интересно провоцировать зрителя» «Мне интересно провоцировать зрителя»

Максим Матвеев – о том, почему не нужно стыдиться ходить к психологу

OK!
Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни Сквирт или не сквирт: вопросы, советы, подводные камни

Рассказываем, откуда берется струйный оргазм и на что он похож

Cosmopolitan
В натуральную величину В натуральную величину

Какая косметика считается натуральной и есть ли смысл ею пользоваться?

Лиза
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
6 вопросов, которые нужно задать начальнику на новой работе, чтобы ему понравиться 6 вопросов, которые нужно задать начальнику на новой работе, чтобы ему понравиться

Первое впечатление — самое главное

Playboy
Здоровье Здоровье

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

Maxim
Тельца кормить, а Рака слушать: как влюбить в себя мужчину по гороскопу Тельца кормить, а Рака слушать: как влюбить в себя мужчину по гороскопу

Какие чарующие методы нужно освоить, чтобы влюбить в себя кого хочется

Cosmopolitan
Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана Ежик в космосе: как испытывали ядерный лазер Рейгана

Можно ли создать направленный ядерный заряд?

Популярная механика
Эгоистка и грубиянка. Как общественные ожидания развивают у девочек тревожность Эгоистка и грубиянка. Как общественные ожидания развивают у девочек тревожность

Вероятность депрессии у девочек в подростковом возрасте выше, чем у мальчиков

Forbes
Одна вокруг света. Турецкий каучсерфинг и дорога через снежный перевал Одна вокруг света. Турецкий каучсерфинг и дорога через снежный перевал

Самый высокий перевал в Ливане,болезнь и переправа в Турцию на грузовом корабле

Forbes
Немилый дом Немилый дом

Исповедь Ирины Живовой о домашнем насилии

Tatler
Музыка не будет вечной: почему крупнейшие звукозаписывающие лейблы собрались на IPO Музыка не будет вечной: почему крупнейшие звукозаписывающие лейблы собрались на IPO

Universal Music и Warner Music решили провести IPO и разместить акции на бирже

Forbes
Серая футболка Абрамовича. Почему простая одежда стала символом успеха и прогресса Серая футболка Абрамовича. Почему простая одежда стала символом успеха и прогресса

Как мы перешли к осознанной моде и нужно ли теперь отказываться от брендов

Forbes
Ролевая модель Ролевая модель

Чем может похвастаться Кайя Гербер и в чем заключается секрет ее успеха

Grazia
Я у себя одна! Я у себя одна!

Любовь к себе – чуть ли не главное условие, необходимое для счастья

Cosmopolitan
«Он обиделся и ушел готовить»: самые смешные и честные истории о сексе втроем «Он обиделся и ушел готовить»: самые смешные и честные истории о сексе втроем

Наши героини поделились забавными историями о своем первом опыте секса втроем

Cosmopolitan
Миллионер, друг принцев, фанат России: жених Марии Шараповой оказался экспертом в современном искусстве Миллионер, друг принцев, фанат России: жених Марии Шараповой оказался экспертом в современном искусстве

Александр Джилкес — бизнесмен, миллионер и жених Марии Шараповой

Forbes
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
Как выбрать и пользоваться блендером — инструкция для новичков Как выбрать и пользоваться блендером — инструкция для новичков

Делимся советами, как правильно выбрать блендер и пользоваться им

Cosmopolitan
«ПМ» тестирует легендарный Desert Eagle «ПМ» тестирует легендарный Desert Eagle

«ПМ» не используют ни в одном подразделении ни одной силовой структуры мира

Популярная механика
Стиральная машина активаторного типа: чем она лучше автомата? Стиральная машина активаторного типа: чем она лучше автомата?

Чем активаторные стиралки действительно лучше современных автоматических машин.

CHIP
Роберт Паттинсон: «Перестань себя ограничивать» Роберт Паттинсон: «Перестань себя ограничивать»

Роберт Паттинсон – о настоящих чувствах и уроках соблазна

Cosmopolitan
Как вирусы бактерий раскрывают секреты эволюции жизни на Земле Как вирусы бактерий раскрывают секреты эволюции жизни на Земле

Являются ли вирусы жизнью, или же неживой материей — дискуссионный

Популярная механика
Их союз выдержал испытание Их союз выдержал испытание

Мы можем дружить годами и семьями, а потом происходит что-то и связь обрывается

Psychologies
Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака

Если ты в чем-то не сильна, не отчаивайся

Cosmopolitan
Мортенс А. Стрекнесс: Времена моря Мортенс А. Стрекнесс: Времена моря

Начало романа норвежского писателя Мортенса Андреаса Стрекнесса

СНОБ
Новые правила крутости Новые правила крутости

Статус-символы, по которым миллиардеров и аристократов отличают от обычных випов

Tatler
Здравомыслящие россияне. О чем свидетельствуют опросы социологических служб Здравомыслящие россияне. О чем свидетельствуют опросы социологических служб

Народ выжидает и одновременно тихо ропщет, мечтая о прекрасном мире

СНОБ
Системный администратор Системный администратор

Почему айтишники считают премьера Михаила Мишустина главным CIO страны

Forbes
Открыть в приложении