«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

Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях

Какие опасные тренды в отношениях появились сейчас

Psychologies
Горячий, бесплатный, чей? Горячий, бесплатный, чей?

Во что обойдутся бесплатные школьные обеды

Огонёк
Самые умные актрисы фильмов для взрослых Самые умные актрисы фильмов для взрослых

Кто из порноактрис в перерыве между двумя дублями штудирует квантовую физику

Maxim
Работа над ошибками Работа над ошибками

Владимир Мау — о реноме экономической науки в России

Эксперт
Стратосферный турист Стратосферный турист

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

Популярная механика
Сладких снов! Сладких снов!

Треть жизни мы проводим во сне, поэтому качество постельного белья очень важно

Лиза
Не ослепнуть от гаджета: 5 правил для здоровья зрения от эксперта Не ослепнуть от гаджета: 5 правил для здоровья зрения от эксперта

Как сохранить зрение и не пропадать из сети, рассказывает врач-офтальмолог

Популярная механика
Кто ближе к телу Кто ближе к телу

В команде президента Украины произошла первая важная замена

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

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

OK!
4 главных страха, которые мешают вам жить на максимуме 4 главных страха, которые мешают вам жить на максимуме

В чем причина нашей пассивности, почему мы не можем сделать шаг к успеху?

Psychologies
Красавица-каннибал: Омайма Нельсон — модель, ставшая убийцей Красавица-каннибал: Омайма Нельсон — модель, ставшая убийцей

Омайма Нельсон из Египта убила своего мужа хладнокровно и с особой жестокостью

Cosmopolitan
«Стив Джобс пришел слишком поздно»: онколог Дэвид Агус о том, почему не смог вылечить основателя Apple от рака «Стив Джобс пришел слишком поздно»: онколог Дэвид Агус о том, почему не смог вылечить основателя Apple от рака

Дэвид Агус — почему надо срочно бросать курить и начать пить аспирин каждый день

Forbes
Больше, чем любовь: как мы встречаемся и почему расстаемся Больше, чем любовь: как мы встречаемся и почему расстаемся

Почему друзья детства редко остаются с нами, а обрести новых непросто?

Psychologies
Как выглядела Меркель и еще 7 женщин-политиков в молодости Как выглядела Меркель и еще 7 женщин-политиков в молодости

Как женщины-политики изменились со временем

Cosmopolitan
Одна из заповедей Тома Хэнкса Одна из заповедей Тома Хэнкса

Отрывок из книги Гэвина Эдвардса о главных принципах Тома Хэнкса

СНОБ
Ойинкан Брейтуэйт: Моя сестрица — серийная убийца Ойинкан Брейтуэйт: Моя сестрица — серийная убийца

Книга «Моя сестрица — серийная убийца» вошла в лонг-лист Букеровской премии

СНОБ
Иван Сорокин: Три вируса, которые убивают личность уже несколько тысяч лет, или Как воспитать лидера Иван Сорокин: Три вируса, которые убивают личность уже несколько тысяч лет, или Как воспитать лидера

Как поставить правильную цель в воспитании ребенка

СНОБ
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
Чем женский японский язык отличается от мужского Чем женский японский язык отличается от мужского

Отрывок из книги Гастона Доррена о языках «Вавилон: Вокруг света за 20 языков»

СНОБ
Смертельная лирика: 6 проклятых песен, которые на самом деле убивают Смертельная лирика: 6 проклятых песен, которые на самом деле убивают

Есть песни «с плохой репутацией» — о них-то мы сейчас и поговорим

Cosmopolitan
Тест-драйв БМП-3: Тест-драйв БМП-3:

БМП-3 принимала участие в парадах и демонстрациях перед специалистами и публикой

Популярная механика
«Кролик ДжоДжо» Тайки Вайтити — комедия о мальчике и его воображаемом друге Гитлере. Рассказываем, почему она достойна «Оскара» «Кролик ДжоДжо» Тайки Вайтити — комедия о мальчике и его воображаемом друге Гитлере. Рассказываем, почему она достойна «Оскара»

Комедия про мальчика из нацистской Германии, у которого есть воображаемый друг

Esquire
Сокровенные лики Сокровенные лики

В Успенском соборе Кремля нашли уникальные фрески

Огонёк
Прикрутим все: как выбрать надежный гайковерт Прикрутим все: как выбрать надежный гайковерт

Гид по выбору и рейтинг хороших гайковертов

CHIP
Кардиотренажеры, какой выбрать для дома: плюсы и минусы разных вариантов Кардиотренажеры, какой выбрать для дома: плюсы и минусы разных вариантов

С помощью кардио можно увеличить выносливость и укрепить сердечную мышцу

CHIP
6 неочевидных предпосылок эректильной дисфункции (их нельзя игнорировать) 6 неочевидных предпосылок эректильной дисфункции (их нельзя игнорировать)

Скрытые предпосылки эректильной дисфункции

Playboy
Звезда родилась Звезда родилась

Всегда ли альтернативные роды — это лучшее решение для мамы и ребенка

Vogue
Через «не хочу» к звездам! 10 новых легенд о созвездиях Через «не хочу» к звездам! 10 новых легенд о созвездиях

Международный астрономический союз принял новую карту звездного неба

Maxim
Почему российские футболисты почти не играют в Европе Почему российские футболисты почти не играют в Европе

Пытаемся ответить на главный философский вопрос нашего футбола

GQ
Скандалы фигурного катания: преступление Тони Хардинг, спина Плющенко и другие Скандалы фигурного катания: преступление Тони Хардинг, спина Плющенко и другие

Поговорим об известных скандалах, которые разгорелись в мире фигурного катания

Cosmopolitan
Открыть в приложении