«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
Последний рубеж: что делать женщине-CEO, когда она достигла вершины карьеры Последний рубеж: что делать женщине-CEO, когда она достигла вершины карьеры

Дальнейшая карьера – болезненный вопрос для женщин-генеральных директоров

Forbes
6 ключей, чтобы продлить любовь 6 ключей, чтобы продлить любовь

Шесть моделей поведения, которые делают любовные отношения счастливыми

Psychologies
Game over Game over

Как разработчик игр компания Nexters за год выросла в 15 раз

Forbes
Кровь, боль и никаких слез: Самые дикие мужские инициации всех времен Кровь, боль и никаких слез: Самые дикие мужские инициации всех времен

Почему, чтобы стать мужчиной, иногда нужно как следует пострадать?

Maxim
Мондо Дюплантис – швед, который повторит судьбу Усейна Болта Мондо Дюплантис – швед, который повторит судьбу Усейна Болта

Кажется, мировой рекорд Сергея Бубки доживает последние месяцы

GQ
Как выбрать правильное кольцо для помолвки Как выбрать правильное кольцо для помолвки

Как изменилась мода на помолвочные кольца?

GQ
Заработать на лени: как российский издатель создал в США прибыльный с первого года стартап Заработать на лени: как российский издатель создал в США прибыльный с первого года стартап

Сооснователь издательства МИФ о проблемах и перспективах издательского рынка

Forbes
Выбираем эмоции: зачем нужна саморегуляция и как ей научиться Выбираем эмоции: зачем нужна саморегуляция и как ей научиться

Как научиться спокойно воспринимать любые ситуации и справляться со стрессом

РБК
Знак качества Знак качества

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

OK!
Главное о деле «Сети». За что его фигуранты получили от 6 до 18 лет колонии строгого режима Главное о деле «Сети». За что его фигуранты получили от 6 до 18 лет колонии строгого режима

«Сноб» рассказывает о том, кто и за что оказался на скамье подсудимых

СНОБ
Растяжка для начинающих в домашних условиях: лучшие упражнения Растяжка для начинающих в домашних условиях: лучшие упражнения

Растяжка позволяет обрести гибкость, лёгкость и улучшает эмоциональное состояние

Cosmopolitan
Владимир Познер — о том, что такое гениальность Владимир Познер — о том, что такое гениальность

Познер рассказывает, как узнал от отца, чем гений отличается ото всех остальных

Esquire
9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота 9 условий, которые нужно соблюдать, чтобы не раздражать своего кота

Что нужно делать, чтобы жизнь твоего кота была счастливой?

Maxim
Пит-стоп в невесомости Пит-стоп в невесомости

Когда автомобиль парит в воздухе, сложно справиться даже с закручиванием гайки

Популярная механика
Фильм «Офицер и шпион» – история о том, как легко обвинить невинного человека Фильм «Офицер и шпион» – история о том, как легко обвинить невинного человека

Картина о громком политическом скандале конца XIX столетия – «деле Дрейфуса»

GQ
Правда от Росстата: исчезнувший бум промпроизводства и признание роста сырьевой зависимости Правда от Росстата: исчезнувший бум промпроизводства и признание роста сырьевой зависимости

Правда ли, что сырьевая зависимость экономики России за последние годы усилилась

Forbes
Партнёрские роды Партнёрские роды

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

Здоровье
Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда

Трейлер новой части бондианы «Не время умирать» набрал более 13 млн просмотров

GQ
Алкогений: Эрнест Хемингуэй Алкогений: Эрнест Хемингуэй

Нестареющая икона международной богемы Эрнест Хемингуэй

Maxim
«Soprano Турецкого» об отношениях с мужчинами, амбициях и сексуальности «Soprano Турецкого» об отношениях с мужчинами, амбициях и сексуальности

Солистки «Soprano Турецкого» рассказали, как совмещают личную жизнь с работой

Cosmopolitan
Музыка не будет вечной: почему крупнейшие звукозаписывающие лейблы собрались на IPO Музыка не будет вечной: почему крупнейшие звукозаписывающие лейблы собрались на IPO

Universal Music и Warner Music решили провести IPO и разместить акции на бирже

Forbes
Инженер из США собрала дисковый смартфон, чтобы её ничего не отвлекало (фото и процесс сборки) Инженер из США собрала дисковый смартфон, чтобы её ничего не отвлекало (фото и процесс сборки)

«Миллениалы изобрели», но пользы от него больше, чем кажется

Maxim
Что читать: отрывок из романа «Восточно-западная улица. Происхождение терминов геноцид и преступление против человечества» Что читать: отрывок из романа «Восточно-западная улица. Происхождение терминов геноцид и преступление против человечества»

Новая книга Филиппа Сэндса — интересный и живой рассказ о человеческих судьбах

Esquire
Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов Как отличить настоящие наушники Apple от подделки: 5 простых советов

Ряд особенностей, по которым можно отличить настоящие наушники Apple

CHIP
Что происходит с круизным лайнером Diamond Princess Что происходит с круизным лайнером Diamond Princess

Более 3500 человек оказались заперты на корабле без возможности сойти на берег

Esquire
Как я живу с булимией Как я живу с булимией

Наша героиня рассказывает о непростом пути к себе настоящей

Домашний Очаг
«Запретные удовольствия»: делать то, что не разрешалось в детстве «Запретные удовольствия»: делать то, что не разрешалось в детстве

Что происходит с детскими ограничениями и правилами, когда мы вырастаем?

Psychologies
Тест и обзор детских умных часов ELARI KidPhone Fresh: всегда на связи и под присмотром Тест и обзор детских умных часов ELARI KidPhone Fresh: всегда на связи и под присмотром

Набор «родительских» функций впечатляет. Как это все работает на практике?

CHIP
9 лекарств, с которыми опасно употреблять алкоголь (лучше не рискуй) 9 лекарств, с которыми опасно употреблять алкоголь (лучше не рискуй)

Список лекарств, с которыми мы категорически не советуем употреблять алкоголь

Playboy
Открыть в приложении