«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
Переехать, жениться и не заводить детей: 9 парадоксальных научных советов, как стать счастливым Переехать, жениться и не заводить детей: 9 парадоксальных научных советов, как стать счастливым

Как поддерживать уровень удовольствия от жизни

Forbes
Песни из-под палки Песни из-под палки

Сказки, притчи и пьесы о современных чудаках в новой книге Евгения Бабушкина

Esquire
Как нельзя носить кроссовки: популярные ошибки, которые испортят твой образ Как нельзя носить кроссовки: популярные ошибки, которые испортят твой образ

Сегодня кроссовки носят с чем угодно: с джинсами, костюмами, платьями

Cosmopolitan
Сила мысли Сила мысли

Как можно работать с мыслями — и почему стоит это делать

Yoga Journal
Диакон Александр Занемонец: Обратно под анафему никого не загонишь Диакон Александр Занемонец: Обратно под анафему никого не загонишь

О положении в православном мире после создания Православной церкви Украины

СНОБ
Курила по 3 пачки сигарет и весила 39 кг: чего еще мы не знаем об Одри Хепберн Курила по 3 пачки сигарет и весила 39 кг: чего еще мы не знаем об Одри Хепберн

В жизни Одри Хепберн были голод, безответная любовь и предательство

Cosmopolitan
Анти-Грета: в Германии появилась противница климатического алармизма Анти-Грета: в Германии появилась противница климатического алармизма

Наоми Зайбт, в противоположность Грете Тунберг, отрицает серьезность кризиса

РБК
«Брачная история»: когда уходит любовь «Брачная история»: когда уходит любовь

Почему раствор, соединявший кирпичики брака, вдруг начинает рассыпаться?

Psychologies
10 самых глупых террористов современности 10 самых глупых террористов современности

С террористами иногда случаются совершенно идиотские истории

Maxim
В хорошие руки: 7 жен миллиардеров, которые вкладывают семейные деньги в благотворительность В хорошие руки: 7 жен миллиардеров, которые вкладывают семейные деньги в благотворительность

Жены миллиардеров, которые сделали благотворительность своей основной работой

Forbes
Воровал бананы в Китае, занимался сексом на доставке «Яндекс.Еды», ночевал в Икее. История блогера, который всегда говорит «да» Воровал бананы в Китае, занимался сексом на доставке «Яндекс.Еды», ночевал в Икее. История блогера, который всегда говорит «да»

Чтобы изменить жизнь, он решил в течении года на все предложения говорить «да»

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

Какие опасные тренды в отношениях появились сейчас

Psychologies
«Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: десять самых шикарных авто во владении у миллиардеров «Дорогие штучки» с Тиной Канделаки: десять самых шикарных авто во владении у миллиардеров

Cамые роскошные автомобили, на которых разъезжают богатейшие люди мира

Forbes
«Лучшая версия меня»: почему поколение Z удаляет фотографии из Instagram через несколько часов после публикации «Лучшая версия меня»: почему поколение Z удаляет фотографии из Instagram через несколько часов после публикации

Современные подростки — первое поколение, взрослеющее в эпоху социальных сетей

Forbes
«Мама, я — англичанка, а ты — русская»: чему учат русских детей в Лондоне «Мама, я — англичанка, а ты — русская»: чему учат русских детей в Лондоне

Ольга Брамли рассказала, почему она против английских школ-интернатов

РБК
Системный администратор Системный администратор

Почему айтишники считают премьера Михаила Мишустина главным CIO страны

Forbes
Росгвардейцы под замком. Что и почему привиделось сенатору Бондареву Росгвардейцы под замком. Что и почему привиделось сенатору Бондареву

Время, в котором мы стоим, наполнено тайнами

СНОБ
Пример для подражания: Юлия Темникова Пример для подражания: Юлия Темникова

Как всего за пять лет сделать карьеру, в одиночку воспитывая ребенка?

Cosmopolitan
Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей Три признака большого бизнесмена: качества, которые объединяют успешных предпринимателей

Какие качества помогут стать успешным предпринимателем

Forbes
Дмитрий Морозов: Отечественные дженерики, которые критикуют онкологи, на самом деле не российские Дмитрий Морозов: Отечественные дженерики, которые критикуют онкологи, на самом деле не российские

Действительно ли опасны отечественные дженерики?

СНОБ
Зимний город Зимний город

Эти люди разрабатывают беспилотные автомобили, пригодные для российского климата

Популярная механика
Какой мультипекарь лучше выбрать: оптимальные модели для дома Какой мультипекарь лучше выбрать: оптимальные модели для дома

Чем отличаются мультипекари и на что обращать внимание при покупке

CHIP
Жора Крыжовников: «Задача мелодрамы — исторгнуть из аудитории слезы» Жора Крыжовников: «Задача мелодрамы — исторгнуть из аудитории слезы»

Жора Крыжовников об эмоциональном вовлеченности, жанре мелодрамы и самоцензуре

РБК
Смерть сына, секс-скандал и самолеты: захватывающая биография Джона Траволты Смерть сына, секс-скандал и самолеты: захватывающая биография Джона Траволты

По биографии Джона Траволты можно снять необычное кино

Cosmopolitan
Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам

2020 год может стать последним годом роста рынка, за ним последуют дефолты

Forbes
Закатать в биобанку Закатать в биобанку

Кто и зачем в России собирает биологические материалы людей и животных

Русский репортер
Как приложения для знакомств мешают нам найти свою любовь Как приложения для знакомств мешают нам найти свою любовь

Приложения для знакомств заставляют нас уставать, врать и разочаровываться

Psychologies
Тест и обзор детских умных часов ELARI KidPhone Fresh: всегда на связи и под присмотром Тест и обзор детских умных часов ELARI KidPhone Fresh: всегда на связи и под присмотром

Набор «родительских» функций впечатляет. Как это все работает на практике?

CHIP
Открыть в приложении