«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
Как продолжать двигаться вперед, если вы сомневаетесь в себе Как продолжать двигаться вперед, если вы сомневаетесь в себе

Как не дать неуверенности и тревоги сбить нас с курса?

Psychologies
Porsche Macan Turbo. Быстро, очень быстро, гораздо быстрее Porsche Macan Turbo. Быстро, очень быстро, гораздо быстрее

Ровно за 4 секунды новый Porsche Macan Turbo набрал первые 100 км/ч

4x4 Club
Исполняя желания Исполняя желания

Мечты, радость, желания не уходят с возрастом, и сделать можно еще многое

Лиза
Время ускорять, время сталкивать Время ускорять, время сталкивать

В Подмосковной Дубне продолжается строительство комплекса NICA

Популярная механика
5 правил истинной заботы о себе 5 правил истинной заботы о себе

Забота о себе часто понимается неверно

Psychologies
Ты тоже можешь: история восьми гениальных изобретений Ты тоже можешь: история восьми гениальных изобретений

У всех нас есть набор кухонной техники, существенно упрощающий жизнь

Популярная механика
Холостое и доступное: что такое охолощенное оружие Холостое и доступное: что такое охолощенное оружие

Настоящее боевое оружие, которое невозможно использовать по прямому назначению

Популярная механика
12 забытых «москвичей» 12 забытых «москвичей»

А ведь могли же наши, когда хотели…

Maxim
Поход Жанны Поход Жанны

It girl и дизайнер Жанна Дамас написала книгу «В Париже»

Vogue
Как поссориться и помириться Как поссориться и помириться

Книжная подборка для детей

Домашний Очаг
10 лучших автоматов и пулемётов мира 10 лучших автоматов и пулемётов мира

Война никогда не меняется в отличие от её инструментов

Популярная механика
“Предсказание Терминатора”: как видит мир автопилот машины “Предсказание Терминатора”: как видит мир автопилот машины

Автопилота легкового автомобиля выглядят впечатляюще и пугающе

Популярная механика
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
Жить с раком без чувства вины Жить с раком без чувства вины

Отрывок из книги «Правила ведения боя. #победитьрак»

Psychologies
Марго Робби: «Тишина меня оглушает, моя стихия – шум» Марго Робби: «Тишина меня оглушает, моя стихия – шум»

Она признанный талант, актриса с широким диапазоном

Psychologies
Вишневый сад Вишневый сад

Прима-балерина Мариинского театра показала AD свою петербургскую квартиру

AD
«Люди бывают страшнее, чем сколопендры» «Люди бывают страшнее, чем сколопендры»

Актриса Наталья Бардо о том, как психолог помог ей по-новому взглянуть на жизнь

OK!
Секретный элемент Секретный элемент

Маски для лица необходимы, когда требуется быстрый и заметный результат

Здоровье
В натуральную величину В натуральную величину

Какая косметика считается натуральной и есть ли смысл ею пользоваться?

Лиза
27 городских мифов: какие правда, а какие — ложь 27 городских мифов: какие правда, а какие — ложь

Микроволновые убийцы, растворяющиеся монетки и прочая чушь

Maxim
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
Бизнесмен, спортсмен и танцовщик: все мужчины Анны Седоковой Бизнесмен, спортсмен и танцовщик: все мужчины Анны Седоковой

Биография Анны Седоковой могла бы лечь в основу сюжета красивой мелодрамы

Cosmopolitan
7 уловок рекламщиков, которые заставляют нас тратить все деньги на распродажах 7 уловок рекламщиков, которые заставляют нас тратить все деньги на распродажах

Всем любителям черных пятниц и киберпонедельников посвящается

Playboy
Воровал бананы в Китае, занимался сексом на доставке «Яндекс.Еды», ночевал в Икее. История блогера, который всегда говорит «да» Воровал бананы в Китае, занимался сексом на доставке «Яндекс.Еды», ночевал в Икее. История блогера, который всегда говорит «да»

Чтобы изменить жизнь, он решил в течении года на все предложения говорить «да»

СНОБ
Тест-драйв Audi A8L. Три мнения об автомобиле, греющем ступни Тест-драйв Audi A8L. Три мнения об автомобиле, греющем ступни

Рассказываем об одном из самых дорогих седанов рынка — Audi A8L

РБК
Как эквадорец с русскими корнями перезапустил шаткий стартап с нуля, сделав его «единорогом» Как эквадорец с русскими корнями перезапустил шаткий стартап с нуля, сделав его «единорогом»

Как эквадорец с русскими корнями запустил бизнес стоимостью более $1 млрд

Forbes
Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей

Какие качества помогут стать успешным предпринимателем

Forbes
Тележка для перевозки телескопа и другие гиганты на колесах Тележка для перевозки телескопа и другие гиганты на колесах

Серьезные механизмы, предназначенные для выполнения серьезной работы

Популярная механика
Робин Гуд из австралийского буша Робин Гуд из австралийского буша

О нем осталась масса легенд, и осталась песенка...

Караван историй
Открыть в приложении