«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
Простая сложная история Простая сложная история

Харизматичная артистка Ксана Сергиенко пока еще ищет себя на сцене

OK!
Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света

Физические свойства света

Вокруг света
Теряемое поколение Теряемое поколение

На смену членам социума пришли узлы в Сети

Огонёк
Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость

Как защититься от хамства, не опускаясь до него?

Psychologies
Как я живу с булимией Как я живу с булимией

Наша героиня рассказывает о непростом пути к себе настоящей

Домашний Очаг
Если страсти не кипят Если страсти не кипят

Кажется, что вокруг – любовь и романтика, а ваши чувства утратили остроту

Лиза
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
9 эффективных способов борьбы с постоянным стрессом 9 эффективных способов борьбы с постоянным стрессом

Стресс неизбежен, но можно научиться справляться с ним здоровыми способами

Psychologies
Максим Матвеев — о модной одежде, ЗОЖе, декабристах и «Триггере» Максим Матвеев — о модной одежде, ЗОЖе, декабристах и «Триггере»

Мы решили поговорить с актером о работе, моде и андеграундных марках

РБК
Передай другому Передай другому

Умение делегировать – одно из главных качеств хорошего руководителя.

Cosmopolitan
Дольше века: Дуглас, Рокфеллер, Моисеев и другие, отметившие 100-летний юбилей Дольше века: Дуглас, Рокфеллер, Моисеев и другие, отметившие 100-летний юбилей

Вспоминаем, каким знаменитостям удалось отметить 100-летний юбилей

Cosmopolitan
Любопытство, риск и $3 млн: что значит быть богатым человеком в России сейчас Любопытство, риск и $3 млн: что значит быть богатым человеком в России сейчас

Главное — извлечь из богатства максимальную пользу для себя и своей семьи

Forbes
Все под контролем: на что мы можем повлиять, а на что — нет Все под контролем: на что мы можем повлиять, а на что — нет

Откуда берется уверенность, что мы управляем ситуациями?

Psychologies
И сотворили женщины И сотворили женщины

Женщины, которые не словом, а делом доказали, что они — вовсе не слабый пол

AD
Когда я стану кошкой. Как общаться с подростком, который ничего не хочет и вот-вот разрушит семью Когда я стану кошкой. Как общаться с подростком, который ничего не хочет и вот-вот разрушит семью

И в психологии есть чему поучиться у братьев наших меньших

СНОБ
ВИЧ после Дудя. В Госдуме провели круглый стол, посвященный эпидемии заболевания в России ВИЧ после Дудя. В Госдуме провели круглый стол, посвященный эпидемии заболевания в России

Как прошел круглый стол в Госдуме об эпидемии ВИЧ

СНОБ
5 самых грозных боевых топоров 5 самых грозных боевых топоров

Какие топоры завоевали себе славу и были наиболее популярны у воинов

Популярная механика
Почему мужчины изменяют Почему мужчины изменяют

Разобрали наиболее частые оправдания неверности

GQ
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
В поисках утраченной промоакции В поисках утраченной промоакции

Мы накопали в прошлом несколько хорошо забытых способов чему-нибудь научиться

Maxim
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
Теперь я знаю: что происходит на курсах для женщин Теперь я знаю: что происходит на курсах для женщин

Что на самом деле происходит на популярных тренингах для женщин

Cosmopolitan
Юлианский календарь Юлианский календарь

Пятьдесят — это новые двадцать health-коуча Юлии Бродских

Tatler
Бзик замечательных людей. Странные привычки 25 исторических личностей Бзик замечательных людей. Странные привычки 25 исторических личностей

Каталог идиотских привычек Наполеонов, Эйнштейнов и прочих Бонапартов

Maxim
Чем можно заменить смазку для интимной близости? Топ лучших и худших вариантов Чем можно заменить смазку для интимной близости? Топ лучших и худших вариантов

Если вдруг у вас совсем не вовремя закончился лубрикант

Playboy
Заразно или нет? Заразно или нет?

Любое общественное место буквально кишит бактериями – это очевидно

Домашний Очаг
Территории кормления. Захочет ли президент создать новую опричнину Территории кормления. Захочет ли президент создать новую опричнину

Предложения в Конституцию, способные заинтересовать власть

СНОБ
Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения Эмоциональное равновесие: 6 путей для его достижения

Несколько практических рекомендаций психоаналитика доктора Хилари Гендель

Psychologies
Жизнь по собственным правилам: каким был Кирк Дуглас Жизнь по собственным правилам: каким был Кирк Дуглас

Ярослав Забалуев вспоминает историю жизни актера Кирка Дугласа

РБК
Открыть в приложении