«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
«Одноклассники смеялись надо мной из-за моего роста». Жизель Бундхен написала книгу о своей жизни. «Одноклассники смеялись надо мной из-за моего роста». Жизель Бундхен написала книгу о своей жизни.

Всемирно известная модель рассказала о закулисье модельного бизнеса

Forbes
Гуру из соцсетей Гуру из соцсетей

Инвесторы могут выкинуть на помойку свои знания об экономической теории

Forbes
Тест-драйв МиГ-3: из мурманских болот Тест-драйв МиГ-3: из мурманских болот

Впечатления от полета на знаменитом истребителе времен Великой Отечественной

Популярная механика
Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога

Заниженная самооценка мешает нам строить здоровые отношения и карьеру

Psychologies
Стоит ли ожидать благодарности от внуков за денежные подарки? Стоит ли ожидать благодарности от внуков за денежные подарки?

Почему внуки не благодарят бабушек и дедушек за денежные подарки?

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
Партнёрские роды Партнёрские роды

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

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

Рассказы четырех молодых писательниц

СНОБ
Кивать, воровать и молиться: легко ли выходцу из России начать свой бизнес на Сицилии Кивать, воровать и молиться: легко ли выходцу из России начать свой бизнес на Сицилии

Некоторые особенности сицилийской национальной бюрократии

Forbes
Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака

Если ты в чем-то не сильна, не отчаивайся

Cosmopolitan
Левон Оганезов. Концертмейстер Левон Оганезов. Концертмейстер

Я попал в Мосэстраду в девятнадцать и прослужил сорок один год

Караван историй
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
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
Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция

Пора освоить новый полезный скилл

Playboy
Синяк – не пустяк Синяк – не пустяк

Почему гематомы появляются без видимых причин и когда нужно обратиться к врачу

Лиза
Развод, измены, Олимпиада: потрясающая история принцессы Анны – дочери королевы Развод, измены, Олимпиада: потрясающая история принцессы Анны – дочери королевы

Принцесса Анна - единственная дочь из четверых детей королевы

Cosmopolitan
Роман с камнем Роман с камнем

Марианна Сардарова — меценат и двигатель прогресса в арт-жизни столицы

Tatler
«Как понять, что я нормальный?» «Как понять, что я нормальный?»

Что такое норма и где граница, за которой кто-то становится «ненормальным»?

Psychologies
«Похудев, купила первую в жизни красную помаду» «Похудев, купила первую в жизни красную помаду»

Избавившись от лишних килограммов, Алина переосмыслила и изменила свою жизнь

Худеем правильно
Поколение девяностых: особенности и пунктики Поколение девяностых: особенности и пунктики

Кто они, дети Интернета, мобильника и безоблачного кондиционера над головой?

Maxim
Гений эшафота: история самого знаменитого палача XX века Гений эшафота: история самого знаменитого палача XX века

Жил-был обычный палач, который сначала стал суперзвездой, а затем изгоем

Maxim
Renault Arkana. Сидя на диване, её не понять Renault Arkana. Сидя на диване, её не понять

Купе-кроссовер Renault Arkana создавался специально для России

4x4 Club
История Чарльза Линдберга: человека, который первый в одиночку перелетел Атлантический океан История Чарльза Линдберга: человека, который первый в одиночку перелетел Атлантический океан

Чарльз Линдберг — американский лётчик, совершивший трансатлантический перелёт

Maxim
Петербургская писательница Ксения Букша — о гениальности «Отцов и детей» Тургенева, прозе Гюнтера Грасса и любимых русских поэтах Петербургская писательница Ксения Букша — о гениальности «Отцов и детей» Тургенева, прозе Гюнтера Грасса и любимых русских поэтах

Интервью с писательницей Ксенией Букшей

Esquire
Когда богатство вредит? Несколько опасностей больших денег Когда богатство вредит? Несколько опасностей больших денег

Какие ценности легко потерять, приумножая свой капитал?

Psychologies
Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет

Сервис Shopify утверждает, что вооружает повстанцев в борьбе против Amazon

Forbes
Соединяем провода за 30 секунд с помощью колпачков СИЗ Соединяем провода за 30 секунд с помощью колпачков СИЗ

СИЗ – что это за колпачки и почему их так любят электрики

CHIP
Раз пигмент, два пигмент Раз пигмент, два пигмент

Появившаяся на лице пигментация может свидетельствовать о различных заболеваниях

Здоровье
Король, отказавшийся от короны Король, отказавшийся от короны

Наиболее известным лидером крестоносцев считается Готфрид Бульонский

Дилетант
Открыть в приложении