«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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Пионеры бездорожья: какими были первые кроссоверы Пионеры бездорожья: какими были первые кроссоверы

Эти 12 кроссоверов большинство из вас увидит впервые

Популярная механика
Песни из-под палки Песни из-под палки

Сказки, притчи и пьесы о современных чудаках в новой книге Евгения Бабушкина

Esquire
Забудь про комки Биша! Звезды, которым пухлые щеки явно к лицу Забудь про комки Биша! Звезды, которым пухлые щеки явно к лицу

С появлением тренда на baby face скулы и худощавые лица отошли на второй план

Cosmopolitan
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Немножко нежно Немножко нежно

Анна Меликян попробует себя в жанре триллера с остросоциальной повесткой

Vogue
Как поссориться и помириться Как поссориться и помириться

Книжная подборка для детей

Домашний Очаг
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 IT-компания стоимостью $2 млрд готовится к IPO после того, как ее основателя обвинили в афере Как IT-компания стоимостью $2 млрд готовится к IPO после того, как ее основателя обвинили в афере

Разработчик шпионского софта стал одним из самых востребованных стартапов

Forbes
Невидимая рука рынка: как анонимы в Telegram научились двигать котировки и почему это опасно Невидимая рука рынка: как анонимы в Telegram научились двигать котировки и почему это опасно

Телеграм-каналы научились «двигать рынки» и влиять на стоимость акций

Forbes
Знак качества Знак качества

Мы встретились с Шурой Би-2 и Лёвой Би-2 во время фестиваля Live Fest

OK!
8 идей для микросвиданий 8 идей для микросвиданий

Новую тенденцию общения в парах европейские психологи называют «micro-dating»

Psychologies
Mazda CX-5. Непредсказуемый успех Mazda CX-5. Непредсказуемый успех

Кроссовер Mazda CX-5 оказался очень хорош, отлично собран и вынослив

4x4 Club
Щит от гиперзвука Щит от гиперзвука

Они быстро настигнут врага в любой точке мира

Популярная механика
На трибунах становится тише На трибунах становится тише

Воспоминания о противоречивом человеке Юрии Лужкове

Tatler
Злачное место Злачное место

Московский район Неглинки и Трубной площади далеко не всегда был респектабельным

Дилетант

О своем видении политики на Украине и мнением о конституционной реформе

Esquire
Без макияжа и фотошопа: звезды, которые выкладывали честные фото после родов Без макияжа и фотошопа: звезды, которые выкладывали честные фото после родов

Немногие знаменитости осмеливаются выкладывать фотографии без фильтров

Cosmopolitan
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
Эпизод десятый: в котором все неожиданно закончится, чтобы потом снова начаться Эпизод десятый: в котором все неожиданно закончится, чтобы потом снова начаться

Происходит ключевая сцена сериала — проповедь на площади Сан-Марко в Венеции

Esquire
«Дурная кровь» Джона Каррейру: книга о знаменитом стартапе Theranos «Дурная кровь» Джона Каррейру: книга о знаменитом стартапе Theranos

В своей новой книге Джон Каррейру собрал серию расследований о Theranos

Esquire
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
Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу? Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу?

Убийство эрцгерцога Фердинанда послужило спусковым крючком Первой мировой войны

Дилетант
История любви Вивьен Ли и Лоуренса Оливье: соперничество, которое разрушило брак История любви Вивьен Ли и Лоуренса Оливье: соперничество, которое разрушило брак

Они были одной из самых красивых пар Голливуда, но любовь не выдержала испытаний

Cosmopolitan
От круиза в Антарктику до умного бюстгальтера: что подарили номинантам на «Оскар» в наборе стоимостью $215 000 От круиза в Антарктику до умного бюстгальтера: что подарили номинантам на «Оскар» в наборе стоимостью $215 000

Кто и зачем оплачивает звездам дорогостоящие подарки на «Оскаре»?

Forbes
Разбитый кувшин. Как избавиться от страхов и перестать винить себя за «недостатки» Разбитый кувшин. Как избавиться от страхов и перестать винить себя за «недостатки»

Джен Синсеро написала книгу-тренинг с множеством понятных упражнений и техник

Forbes
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
Партнёрские роды Партнёрские роды

Партнёрские роды становятся все более популярными, что о них нужно знать?

Здоровье
Атипичный кризис и его последствия. Получится ли у России «отсидеться в окопе» Атипичный кризис и его последствия. Получится ли у России «отсидеться в окопе»

Максимум, на что может надеяться — упасть чуть менее больно, чем остальные

СНОБ
Боксёрские перчатки узника №136954 Боксёрские перчатки узника №136954

Саламо Арух, уроженец Салоники, был схвачен нацистами в мае 1943 года

Дилетант
Открыть в приложении