«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

Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками

Поколения, выросшие на Марсе, будут разительно отличаться от "землян"

Популярная механика
Чем женский японский язык отличается от мужского Чем женский японский язык отличается от мужского

Отрывок из книги Гастона Доррена о языках «Вавилон: Вокруг света за 20 языков»

СНОБ
Свинка в сентябре Свинка в сентябре

Евгений Бабушкин стал апостолом Esquire в номинации «Литература» в 2019-м

Esquire
Распустили руки: знаменитые женщины, которые избивали своих мужчин Распустили руки: знаменитые женщины, которые избивали своих мужчин

От семейного насилия страдает и мужская часть населения

Cosmopolitan
Пуговицы Наполеона Пуговицы Наполеона

Семнадцать молекул, которые изменили мир

kiozk originals
Эпизод третий: бремя Бога, сигареты и Бродский Эпизод третий: бремя Бога, сигареты и Бродский

Курят ли в Ватикане, почему Ленни цитирует Бродского и как низложить кардинала

Esquire
Двухколесная угроза: бронированные мотоциклы c пулеметами Двухколесная угроза: бронированные мотоциклы c пулеметами

Мотоциклы частенько адаптируют под боевые нужды

Популярная механика
Как составить самому себе эффективный план тренировок: 5 главных правил Как составить самому себе эффективный план тренировок: 5 главных правил

Такой подход к тренировкам увеличит шансы на заметный прогресс

Playboy
«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
«Не развела, а создала». Как содержанка учит женщин выпрашивать деньги у незнакомцев «Не развела, а создала». Как содержанка учит женщин выпрашивать деньги у незнакомцев

История предприимчивой содержанки-коуча

СНОБ
Как правильно пить бренди и чем закусывать этот крепкий и солидный напиток Как правильно пить бренди и чем закусывать этот крепкий и солидный напиток

Приготовься, сейчас мы расскажем, как пить бренди правильно

Playboy
Тест-драйв Kia Seltos: все о главной премьере года в России Тест-драйв Kia Seltos: все о главной премьере года в России

Особенности потенциального бестселлера Kia Seltos

РБК
Что смотреть в Сингапуре: основные туристические места Что смотреть в Сингапуре: основные туристические места

Город-государство Сингапур целиком состоит из противоречий

Esquire
Как понять, что вы растворились в отношениях Как понять, что вы растворились в отношениях

Общаясь с кем-то, мы порой чувствуем, что теряем самих себя

Psychologies
Стриминг не ждет Стриминг не ждет

Убьют ли видеоплатформы телевидение и кинопрокат?

Огонёк
Как повторить образы героев «Французского диспетчера» Уэса Андерсона Как повторить образы героев «Французского диспетчера» Уэса Андерсона

Давайте поблагодарим режиссера за еще одно пособие по стилю

GQ
Клим Шипенко: Я режиссер, а не активист Клим Шипенко: Я режиссер, а не активист

Создатель «Холопа» и «Текста» о том, что история важнее политики и даже юмора

Русский репортер
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
Закон и порядок Закон и порядок

Потомственный юрист показала квартиру своей семьи на Котельнической набережной

AD
Фемида против Бахуса: всемирная история борьбы с алкоголем Фемида против Бахуса: всемирная история борьбы с алкоголем

Цивилизация боролась с алкоголем хитростью и законами, но спирт все пережил

Maxim
Алюминиевый век Алюминиевый век

История учит нас, что человечество достигло настоящей цивилизации

Наука и жизнь
Не переступай черту Не переступай черту

Чтобы добиться семейной гармонии, важно установить в доме личные границы

Лиза
Газлайтинг: неявное воздействие Газлайтинг: неявное воздействие

Манипуляции некоторых людей заставляют нас чувствовать себя виноватыми во всем

Лиза
Почему одни люди счастливее других Почему одни люди счастливее других

Пенсионеры счастливей молодых, люди с высшим образованием — людей со средним

СНОБ
От малотоннажной химии пошел аромат От малотоннажной химии пошел аромат

Открытие первого отечественного химического производства в Калужской области

Эксперт
Мы так не договаривались! Как решать разногласия в паре Мы так не договаривались! Как решать разногласия в паре

Все способы решить разногласия в паре делятся на несколько групп

Домашний Очаг
Записались в актив Записались в актив

Надежда Оболенцева о том, стоит ли делить людей на сильных и слабых

Grazia
Победителей не будет Победителей не будет

Как предстоящий «Брексит» переформатирует Евросоюз

Огонёк
Как феминизм повлиял на бизнес: главные итоги десятилетия Как феминизм повлиял на бизнес: главные итоги десятилетия

Как изменилось положение женщин в бизнесе и обществе за предыдущую десятилетку

Forbes
Сторстрём — одна из самых комфортных тюрем мира Сторстрём — одна из самых комфортных тюрем мира

Фотографии тюрьмы, при виде которых праведники воззавидуют душегубам

Maxim
Открыть в приложении