В России разработали наноматериалы для экспресс-ДНК-диагностики

«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

Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство

Полиция до сих пор не знает, кем именно были его жертвы

Cosmopolitan
Последний ад или последний рай? Последний ад или последний рай?

Удастся ли Индии сохранить на Андаманах последних жителей каменного века

Огонёк
Центробежность Центробежность

Гид по местам Москвы, куда редко ступает нога человека (а зря)

Esquire
Как научиться быстро печатать на клавиатуре: правильная методика и эффективные тренажеры Как научиться быстро печатать на клавиатуре: правильная методика и эффективные тренажеры

Быстрая печать - необходимый навык в современном мире

CHIP
Одиночки не одиноки Одиночки не одиноки

Нам часто кажется, что те, у кого нет семьи, страдают от одиночества

Psychologies
Женщины предпочитают бородатых? Женщины предпочитают бородатых?

Почему девушек так привлекают бородатые мужчины?

Psychologies
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
Женщины vs мужчины: кто основные клиенты популярных онлайн-сервисов Женщины vs мужчины: кто основные клиенты популярных онлайн-сервисов

Нужно ли учитывать гендерный состав пользователей в маркетинговом продвижении

Forbes
Касторовое масло для волос — SOS-инструкция Касторовое масло для волос — SOS-инструкция

Касторовое масло — один из самых популярных ингредиентов для домашних масок

Cosmopolitan
Фантастические женщины, и где они обитают Фантастические женщины, и где они обитают

Существует ли вообще этот сказочный персонаж – Настоящая Женщина?

Cosmopolitan
Новые динозавры: как сервисы доставки еды могут разрушить крупнейшие розничные сети Новые динозавры: как сервисы доставки еды могут разрушить крупнейшие розничные сети

Ретейлеров, которые проигнорируют новый тренд, ждет судьба Kodak и Nokia

Forbes
Ядерное дежавю: существует ли ракета с ядерным двигателем Ядерное дежавю: существует ли ракета с ядерным двигателем

Мир снова заговорил об атомном оружии и военных ядерных технологиях

Популярная механика
«Всё только начинается» «Всё только начинается»

Балерина Светлана Захарова и скрипач Вадим Репин дают совместное интервью

OK!
Оказывается, стресс на работе может быть полезен: 7 доказательств Оказывается, стресс на работе может быть полезен: 7 доказательств

Список положительных качеств стресса на работе, о которых стоит подумать

Playboy
Как создатель Angry Birds планирует воспитать поколение гениев Как создатель Angry Birds планирует воспитать поколение гениев

Программа для детей, которая в буквальном смысле готовит их к полету в космос

РБК
7 способов снять тревогу без успокоительных 7 способов снять тревогу без успокоительных

Мы можем справиться с беспокойством, не прибегая к помощи лекарств

Psychologies
Закатали губу. Что такое снюс и почему о нем все говорят Закатали губу. Что такое снюс и почему о нем все говорят

Подушечки с никотином считают чуть ли не новым спайсом

СНОБ
Блинная феерия Блинная феерия

Чем разнообразить Масленицу

Огонёк
Как выбрать гимнастический обруч Как выбрать гимнастический обруч

На что стоит обратить внимание, выбирая гимнастический обруч?

Cosmopolitan
KIA Telluride. Неужели это обо мне?! KIA Telluride. Неужели это обо мне?!

KIA Telluride — оптимальный выбор для семьянина со стажем

4x4 Club
Родители за кулисами Родители за кулисами

Стоит ли выполнять задания за детей?

Огонёк
Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах

В 1978 году пятеро парней пропали в городе Чико по пути с баскетбольного матча

Cosmopolitan
ТУ-95МС: ракетоносец ядерной триады ТУ-95МС: ракетоносец ядерной триады

ТУ-95МС часто называют «Медведем»

Популярная механика
Как уложить волосы, если вы только начали их отращивать Как уложить волосы, если вы только начали их отращивать

Разбираемся, что делать, когда ваша шевелюра напоминает львиную гриву

GQ
Особое приглашение Особое приглашение

20 главных направлений 2020-го года

National Geographic Traveler
Брутализм, винтаж и ренессанс костюма: как в 2020 году кино влияет на моду в режиме реального времени Брутализм, винтаж и ренессанс костюма: как в 2020 году кино влияет на моду в режиме реального времени

Фильмы 2020 года, которые оставят след в формировании настоящей и будущей моды

Forbes
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
Тадеуш Боровский Тадеуш Боровский

Польша сегодня наш главный оппонент в исторических дискуссиях

Дилетант
«Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции Дмитрия Рыболовлева «Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: пять самых дорогих картин из коллекции Дмитрия Рыболовлева

Тина Канделаки расскажет о самых ценных картинах из собрания Дмитрия Рыболовлева

Forbes
Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам

2020 год может стать последним годом роста рынка, за ним последуют дефолты

Forbes
Открыть в приложении