«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

Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях Гостинг, мостинг, касперинг: новые жестокие тренды в отношениях

Какие опасные тренды в отношениях появились сейчас

Psychologies
Лучшие сушилки для белья — выбираем по отзывам Лучшие сушилки для белья — выбираем по отзывам

Рейтинг, в котором собраны лучшие сушилки для белья разных типов

Cosmopolitan
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

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

Несколько практических рекомендаций психоаналитика доктора Хилари Гендель

Psychologies
15 идиотизмов, которые нас окружают 15 идиотизмов, которые нас окружают

Привычные вещи, отнимающие время и нервы, про которые нельзя спрашивать

Maxim
Как бизнесу выбрать товар на банковской полке Как бизнесу выбрать товар на банковской полке

Как изменения среды влияют на малый бизнес

Эксперт
Царь-птица Царь-птица

К этим гордым и боевым птицам мы относимся с поразительным пренебрежением

Популярная механика
Как не сорваться на диете: простой, но эффективный метод Как не сорваться на диете: простой, но эффективный метод

Ограничивая себя в еде, мы каждый день боремся с искушением

Psychologies
Эпизод девятый: в котором любовь побеждает все Эпизод девятый: в котором любовь побеждает все

Ленни теряет духовного отца — и наконец обретает мир

Esquire
Как уменьшить бёдра и ягодицы в домашних условиях: лучшие лайфхаки Как уменьшить бёдра и ягодицы в домашних условиях: лучшие лайфхаки

Чтобы обрести стройные бёдра, нужен комплексный и вдумчивый подход

Cosmopolitan
Разоблачены 5 лунных мифов Разоблачены 5 лунных мифов

Существует огромное количество мифов о Луне и о том, чем вызваны ее изменения

Популярная механика
Партнёрские роды Партнёрские роды

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

Здоровье
Юлианский календарь Юлианский календарь

Пятьдесят — это новые двадцать health-коуча Юлии Бродских

Tatler
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
Как выбрать и пользоваться блендером — инструкция для новичков Как выбрать и пользоваться блендером — инструкция для новичков

Делимся советами, как правильно выбрать блендер и пользоваться им

Cosmopolitan
«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
Режиссер Бегюм Эрджияс: На первый перформанс меня вдохновили шарики для пинг-понга Режиссер Бегюм Эрджияс: На первый перформанс меня вдохновили шарики для пинг-понга

Бегюм Эрджияс о том, как она придумала перформансы

СНОБ
Пять самых больших пушек в истории Пять самых больших пушек в истории

По сравнению с некоторыми из этих пушек Царь-пушка покажется дамским пистолетом

Maxim
5 аксессуаров,  которые сделают твой гардероб более стильным 5 аксессуаров,  которые сделают твой гардероб более стильным

Какие аксессуары стоит покупать прямо сейчас, чтобы выглядеть круто и трендово?

Cosmopolitan
На воды: лучшие неизведанные спа-курорты Европы На воды: лучшие неизведанные спа-курорты Европы

Незаезженные лечебные локации — со сказочной природой и спа-чудесами

Forbes
Фитнес-курс на весну Фитнес-курс на весну

Как быстрее скинуть лишний вес, набранный за зиму

Худеем правильно
Уроки польского Уроки польского

Еврейская история на улицах Кракова

Огонёк
«Соболезную вашей утрате»: можно ли найти правильные слова «Соболезную вашей утрате»: можно ли найти правильные слова

Можно ли найти правильные слова, чтобы посочувствовать и поддержать

Psychologies
Артем Нарышкин: Фундаменталисты против либералов: противостояние внутри РПЦ Артем Нарышкин: Фундаменталисты против либералов: противостояние внутри РПЦ

Раскол внутри РПЦ разделяет верующих не меньше реформы патриарха Никона

СНОБ
Если страсти не кипят Если страсти не кипят

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

Лиза
«У меня ничего не получится»: 5 шагов, чтобы изменить будущее «У меня ничего не получится»: 5 шагов, чтобы изменить будущее

Многие люди не уверены в собственных силах, и дело не во внешних помехах

Psychologies
Злачное место Злачное место

Московский район Неглинки и Трубной площади далеко не всегда был респектабельным

Дилетант
5 писателей-дебоширов 5 писателей-дебоширов

Скандальные выходки знаменитых писателей

Maxim
Как критиковать работу сотрудника, не переходя грань: 6 советов начальникам Как критиковать работу сотрудника, не переходя грань: 6 советов начальникам

Важно не только уметь хвалить подчиненных, но и грамотно указывать на их ошибки

Playboy
Mazda CX-5. Непредсказуемый успех Mazda CX-5. Непредсказуемый успех

Кроссовер Mazda CX-5 оказался очень хорош, отлично собран и вынослив

4x4 Club
Открыть в приложении