«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
В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет? В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет?

Михаил Кизлык объяснил, почему скорость в городе должна быть ниже

РБК
Кодный магазин Кодный магазин

Программист из Ульяновска построил компанию стоимостью $100 млн

Forbes
Зачем нужна научная фантастика и почему она актуальна сейчас Зачем нужна научная фантастика и почему она актуальна сейчас

В наш век научная фантастика может показаться забытым жанром, но это не так

РБК
Внутренний ребенок: по дороге к себе Внутренний ребенок: по дороге к себе

Давным-давно жило-было наше детство с волшебниками, волками и темными лесами...

Psychologies
Геймификация: как работу превратить в игру Геймификация: как работу превратить в игру

Учить, учиться и вдохновлять коллектив на новые свершения теперь принято играючи

Psychologies
Частицы Тунгусского метеорита начали искать в озёрах Частицы Тунгусского метеорита начали искать в озёрах

Возможно, элементы космического тела позволят восстановить сценарий катастрофы

Популярная механика
Большая чистка Большая чистка

Как привести в порядок ковер в домашних условиях? Простые способы и средства

Лиза
Близкие, которых мы выбираем Близкие, которых мы выбираем

Друзья-товарищи – опоры нашей жизни, в гораздо большей степени, чем мы сознаем

Psychologies
Эмодзи за дружбу. Почему подростки так любят Snapchat Эмодзи за дружбу. Почему подростки так любят Snapchat

Как устроен мессенджер Snapchat, который позволяет общаться и «дружить»

СНОБ
«Ваше время истекло»: почему сессия у психотерапевта такая короткая «Ваше время истекло»: почему сессия у психотерапевта такая короткая

Почему «терапевтический час» длится меньше обычного — всего 45-50 минут

Psychologies
5 правил истинной заботы о себе 5 правил истинной заботы о себе

Забота о себе часто понимается неверно

Psychologies
Праведник или безумец? Праведник или безумец?

Пётр Пустынник стал не менее знаменит, чем военные предводители крестоносцев

Дилетант
Ваш сын и муж Ваш сын и муж

История мужчины, который живет в буквальном смысле между двух огней

Добрые советы
«Вся страна знает, что я курю травку»: как наркотики разрушили жизнь Гуфа «Вся страна знает, что я курю травку»: как наркотики разрушили жизнь Гуфа

Как зависимость повлияла на жизнь музыканта Алексея Долматова

Cosmopolitan
Конец картеля: почему цены на нефть перестали реагировать на заявления ОПЕК Конец картеля: почему цены на нефть перестали реагировать на заявления ОПЕК

Новая реальность лишила старый картель ОПЕК былого могущества

Forbes
Почувствовать чужую боль как свою Почувствовать чужую боль как свою

Откуда возникает ощущение, будто мы испытываем боль другого человека?

Psychologies
10 советов тем, кому невыносимо одиноко 10 советов тем, кому невыносимо одиноко

Одиночество не раз называли «болезнью XXI века»

Psychologies
«Ковен дур». Новые романы и рассказы участниц литературного стендапа «Ковен дур». Новые романы и рассказы участниц литературного стендапа

Рассказы четырех молодых писательниц

СНОБ
Лучшие друзья девочек — виртуальные алмазы. Гид для родителей по соцсети Likee Лучшие друзья девочек — виртуальные алмазы. Гид для родителей по соцсети Likee

Likee сделано для лиц старше 16 лет, оно известно как «TikTok для маленьких»

СНОБ
Почему наши дети перестали ходить в походы Почему наши дети перестали ходить в походы

Вспомните, когда в последний раз ваши дети ходили в поход со школой

СНОБ
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
«Мы продолжим делать то, чему он учил». Декан факультета социальных наук «Шанинки» Виктор Вахштайн о Теодоре Шанине «Мы продолжим делать то, чему он учил». Декан факультета социальных наук «Шанинки» Виктор Вахштайн о Теодоре Шанине

Виктор Вахштайн — о своем учителе, коллеге и друге Теодоре Шанине

СНОБ
С правилом «2-2-2» ваша пара станет еще счастливее С правилом «2-2-2» ваша пара станет еще счастливее

С правилом «2-2-2» вы сможете превратить время, проведенное вместе, в праздник

Psychologies
Бедные Виндзоры: 8 членов королевской семьи, которые не владеют миллионами Бедные Виндзоры: 8 членов королевской семьи, которые не владеют миллионами

Августейшие особы, которые гораздо беднее, чем ты думаешь

Cosmopolitan
Матери-героини! Самые эффектные выходы звёзд сразу после родов Матери-героини! Самые эффектные выходы звёзд сразу после родов

После рождения ребёнка эти женщины не стали отсиживаться дома

Cosmopolitan
Лыжи и шубы: какой бизнес растопила аномально теплая зима Лыжи и шубы: какой бизнес растопила аномально теплая зима

Рассказываем, кто понес убытки, а кто пока выигрывает от изменения погоды

РБК
На трибунах становится тише На трибунах становится тише

Воспоминания о противоречивом человеке Юрии Лужкове

Tatler
Безопасный воздух: как рождались войска ПВО и ПРО Безопасный воздух: как рождались войска ПВО и ПРО

Использовать летательные аппараты в боевых действиях стали в конце XVIII века

Популярная механика
Список Хрулёва Список Хрулёва

О генерале армии Андрее Васильевиче Хрулёве рассказывает его внучка

Дилетант
Открыть в приложении