«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
Правила жизни Харпер Ли Правила жизни Харпер Ли

Правила жизни американской писательницы, автора романа «Убить пересмешника»

Esquire
Переехать, жениться и не заводить детей: 9 парадоксальных научных советов, как стать счастливым Переехать, жениться и не заводить детей: 9 парадоксальных научных советов, как стать счастливым

Как поддерживать уровень удовольствия от жизни

Forbes
7 фактов о флирте 7 фактов о флирте

Флирт — это то, что происходит с момента знакомства до постели

Maxim
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Бомбически рекомендую: Иван Чебанов советует фильмы, музыку, книги, подкасты и приложения Бомбически рекомендую: Иван Чебанов советует фильмы, музыку, книги, подкасты и приложения

Саундпродюсер, певец, шоумен Иван Чебанов делится тем, мимо чего нельзя пройти

Maxim
Дочери дракона Дочери дракона

«Длинношеие» женщины народа Падаунг из Мьянмы носят «ожерелье» из тяжелых колец

Вокруг света
6 странных природных явлений, похожих на колдовство 6 странных природных явлений, похожих на колдовство

Все эти природные явления выглядят как настоящая магия

Популярная механика
Тупик Собянина: почему попытки повторить московскую реновацию обречены на провал Тупик Собянина: почему попытки повторить московскую реновацию обречены на провал

Российский проект реновации не может строиться по московской модели

Forbes
Сальвадор Дали в Москве: сюр, очередь и Бог Сальвадор Дали в Москве: сюр, очередь и Бог

Что важнее — шедевры искусства или фончики для «Инстаграма»

Русский репортер
Черные дни Донбасса Черные дни Донбасса

Главные невоенные фото украинской войны

Русский репортер
2+2. Как выпускницы мехмата сделали учебное приложение для детей и покорили азиатский рынок 2+2. Как выпускницы мехмата сделали учебное приложение для детей и покорили азиатский рынок

Выпускницы мехмата сделали приложение для борьбы с математической тревожностью

Forbes
«Мир стал более жесток к женщинам». Главная писательница Израиля о том, почему быть хорошей матерью уже недостаточно «Мир стал более жесток к женщинам». Главная писательница Израиля о том, почему быть хорошей матерью уже недостаточно

Израильская писательница №1 об антисемитизме, косых взглядах и любви к детям

Forbes
Почему нельзя регулярно менять пароли к интернет-аккаунтам: рекомендации экспертов и софт Почему нельзя регулярно менять пароли к интернет-аккаунтам: рекомендации экспертов и софт

Регулярная смена паролей приведет к такому паролю, который будет легко взломать

CHIP
Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей

Какие иллюзии мешают вам жить и какие существуют способы противостоять им

Forbes
Где все?! Живущий в Китае москвич — о том, что происходит в стране Где все?! Живущий в Китае москвич — о том, что происходит в стране

Писатель Вадим Чекунов несколько лет живет и работает в Китае

РБК
Как понять, что ты нравишься девушке: 19 признаков, что ответ «да» Как понять, что ты нравишься девушке: 19 признаков, что ответ «да»

По этим признакам ты сможешь узнать, взаимна ли твоя симпатия

Playboy
3 урока зарубежного рынка работы с блогерами, которым стоит поучиться в России 3 урока зарубежного рынка работы с блогерами, которым стоит поучиться в России

Зарубежный рынок influence-маркетинга отличается от российского

Forbes
Миф о красоте Миф о красоте

Кому идет бьюти-безумие и кто решает, удачный ли у вас макияж

Домашний Очаг
Cекс-эрудит, колесо страсти и еще 28 самых горячих секс-игр Cекс-эрудит, колесо страсти и еще 28 самых горячих секс-игр

Секс — это весело!

Cosmopolitan
Одинокая, самодостаточная и счастливая: возможно ли это? Одинокая, самодостаточная и счастливая: возможно ли это?

Почему нам иногда так не хватает рядом близкого человека

Psychologies
6 фильмов и сериалов с самыми чувственными постельными сценами ever 6 фильмов и сериалов с самыми чувственными постельными сценами ever

Идеальный выбор для романтичного и одинокого вечера

Playboy
Блондинка и ее законы Блондинка и ее законы

Вера Брежнева – о стереотипах, критике, домашнем хозяйстве и отношениях с мужем

Cosmopolitan
«Я рисковый человек: лечу на край света без оглядки!» «Я рисковый человек: лечу на край света без оглядки!»

Актриса Наталья Рудова дебютирует в роли телеведущей реалити «Место под солнцем»

OK!
Отеки под глазами: причины и лучшие средства для лечения Отеки под глазами: причины и лучшие средства для лечения

Разбираемся, как избавиться от отеков быстро и эффективно

Cosmopolitan
Нежные машины Люси Макрай Нежные машины Люси Макрай

Человек обречен на одиночество, но его утешат механические объятья

Популярная механика
Девушка в саркофаге: как я живу с клаустрофобией и агорафобией Девушка в саркофаге: как я живу с клаустрофобией и агорафобией

Медиахудожница рассказывает о своей жизни с агорафобией и клаустрофобией

Cosmopolitan
7 вопросов Леониду Ольшанскому, защитнику автомобилистов 7 вопросов Леониду Ольшанскому, защитнику автомобилистов

Леонид Ольшанский о взятках и штрафах

Русский репортер
Вишневый сад Вишневый сад

Прима-балерина Мариинского театра показала AD свою петербургскую квартиру

AD
Юлианский календарь Юлианский календарь

Пятьдесят — это новые двадцать health-коуча Юлии Бродских

Tatler
Открыть в приложении