«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

Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство

Полиция до сих пор не знает, кем именно были его жертвы

Cosmopolitan
Испортить, чтобы улучшить: для чего автомобилю спойлер Испортить, чтобы улучшить: для чего автомобилю спойлер

Не все автомобилисты знают, для чего на самом деле нужен спойлер

Популярная механика
На первом свидании нужно быть честным На первом свидании нужно быть честным

Важно не скрывать своего интереса к потенциальному партнеру на первом свидании

Psychologies
Лучшие сушилки для белья — выбираем по отзывам Лучшие сушилки для белья — выбираем по отзывам

Рейтинг, в котором собраны лучшие сушилки для белья разных типов

Cosmopolitan
Стратосферный турист Стратосферный турист

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

Популярная механика
«А может, ты сразу пойдешь?» Как при увольнении получить шесть окладов и не поссориться с руководством «А может, ты сразу пойдешь?» Как при увольнении получить шесть окладов и не поссориться с руководством

Как начать поиски новой работы и не испортить отношения с начальством?

Forbes
Когда богатство вредит? Несколько опасностей больших денег Когда богатство вредит? Несколько опасностей больших денег

Какие ценности легко потерять, приумножая свой капитал?

Psychologies
«Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами «Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами

На Берлинском кинофестивале показали новый фильм Салли Поттер

Esquire
5 звезд, выступавших перед диктаторами, и как им (звездам, а не диктаторам) за это влетело 5 звезд, выступавших перед диктаторами, и как им (звездам, а не диктаторам) за это влетело

Тяжела ноша артиста с мировым именем

Maxim
Планшет не включается - что делать на Android и iOS Планшет не включается - что делать на Android и iOS

Что делать, если планшет больше не включается: общие советы

CHIP
Как приложения для знакомств мешают нам найти свою любовь Как приложения для знакомств мешают нам найти свою любовь

Приложения для знакомств заставляют нас уставать, врать и разочаровываться

Psychologies
Похищение, катастрофа и суицид: трагедии детей советских экстрасенсов Похищение, катастрофа и суицид: трагедии детей советских экстрасенсов

Как складываются отношения с партнерами и детьми, экстрасенсы не раскрывали

Cosmopolitan
Шесть бытовых приборов, которым больше лет, чем кажется Шесть бытовых приборов, которым больше лет, чем кажется

Захватывающие подробности биографии твоих любимых предметов бытовой техники

Maxim
8 полезных привычек долгожителей, которые продлят и твои года 8 полезных привычек долгожителей, которые продлят и твои года

Эти полезные привычки смогут улучшить качество твоей жизни

Playboy
Обыкновенная история Обыкновенная история

Агрессия подростков – крайне неприятное, но закономерное и естественное явление

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

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

Psychologies
Когда я стану кошкой. Как общаться с подростком, который ничего не хочет и вот-вот разрушит семью Когда я стану кошкой. Как общаться с подростком, который ничего не хочет и вот-вот разрушит семью

И в психологии есть чему поучиться у братьев наших меньших

СНОБ
Самые фриковые охотницы на богатых мужей из шоу «Давай поженимся» Самые фриковые охотницы на богатых мужей из шоу «Давай поженимся»

Какие девушки предпочитают открывать охоту на перспективных мужчин

Cosmopolitan
Простые вещи Простые вещи

Денис Шевченко к 30 годам прошел путь от челнока до владельца модного бренда

Forbes
Секретный Oasis для TikTok: как самый дорогой стартап в мире ищет новые источники дохода Секретный Oasis для TikTok: как самый дорогой стартап в мире ищет новые источники дохода

Владелец TikTok хочет снизить зависимость от своего самого известного творения

Forbes
Маленькая страна Маленькая страна

Словения миниатюрна и прекрасна, как изящная статуэтка

Добрые советы
Этюд в белом Этюд в белом

Португальские архитекторы оформили дом, используя «хроматический язык» интерьера

SALON-Interior
Чем можно заменить смазку для интимной близости? Топ лучших и худших вариантов Чем можно заменить смазку для интимной близости? Топ лучших и худших вариантов

Если вдруг у вас совсем не вовремя закончился лубрикант

Playboy
Брат ты мне или враг? Брат ты мне или враг?

Разбираем пять мифов о дружбе

Psychologies
Я у себя одна! Я у себя одна!

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

Cosmopolitan
Протоиерей Николай Данилевич: Раскол не устраняется росчерком пера Протоиерей Николай Данилевич: Раскол не устраняется росчерком пера

УПЦ (МП) вместе с РПЦ отказалась признавать решение Вселенского патриарха

СНОБ
Куртка из бананов, сумка из грибов: как растения превращаются в одежду Куртка из бананов, сумка из грибов: как растения превращаются в одежду

Каким образом получают экоматериалы и какие бренды их применяют

РБК
Как поссориться и помириться Как поссориться и помириться

Книжная подборка для детей

Домашний Очаг
Не переступай черту Не переступай черту

Чтобы добиться семейной гармонии, важно установить в доме личные границы

Лиза
Открыть в приложении