«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
Юлианский календарь Юлианский календарь

Пятьдесят — это новые двадцать health-коуча Юлии Бродских

Tatler
Принять неизбежное Принять неизбежное

Можно ли избавиться от страха смерти и потери близких

Лиза
Вслед за косачами Вслед за косачами

Моё первое знакомство с глухарями началось, когда в лесах ещё лежал снег

Наука и жизнь
Меч викингов Меч викингов

Швеция находится в десятке мировых экспортеров вооружения

Популярная механика
Как повторить образ каждого героя фильма «Джентльмены» Как повторить образ каждого героя фильма «Джентльмены»

Стиль персонажей последнего фильма Гая Ричи «Джентльмены»

GQ
Только без рук! Только без рук!

Невероятной популярности Венеры Милосской никак не мешает отсутствие рук

Вокруг света
«В НАСА никому нет дела до твоего пола». Как астронавт Анна Фишер стала одной из первых женщин, полетевших в космос «В НАСА никому нет дела до твоего пола». Как астронавт Анна Фишер стала одной из первых женщин, полетевших в космос

Анна Фишер о том, почему ключевые посты в управлении НАСА заняли именно женщины

Forbes
Исполняя желания Исполняя желания

Мечты, радость, желания не уходят с возрастом, и сделать можно еще многое

Лиза
Как Наталья Водянова помогает детям с особенностями развития: реальные истории Как Наталья Водянова помогает детям с особенностями развития: реальные истории

Истории ребят, которым помогла Наталья Водянова и ее фонд "Обнаженные сердца"

Cosmopolitan

О плюсах и минусах нового сериала «Охотники» — кинокритик Андрей Загудаев

Esquire
8 полезных привычек долгожителей, которые продлят и твои года 8 полезных привычек долгожителей, которые продлят и твои года

Эти полезные привычки смогут улучшить качество твоей жизни

Playboy
Поля Полякова: «Полюбите себя. Я пришла к этому не сразу» Поля Полякова: «Полюбите себя. Я пришла к этому не сразу»

Актриса Поля Полякова делится своими секретами красоты

Худеем правильно
Почему вам нужно начать закаляться Почему вам нужно начать закаляться

Холодный душ и ледяные ванны сделают вас здоровее и счастливее

GQ
Алкогений: Эрнест Хемингуэй Алкогений: Эрнест Хемингуэй

Нестареющая икона международной богемы Эрнест Хемингуэй

Maxim
Когда сигары недостаточно: чем правильно закусывать виски, чтобы не убить образ эстета Когда сигары недостаточно: чем правильно закусывать виски, чтобы не убить образ эстета

Виски нельзя, как водку, занюхивать и закусывать чем попало

Playboy
Кристин Лёнинс: Птица в клетке Кристин Лёнинс: Птица в клетке

Йоханнес Бетцлер — главный герой книги Кристин Лёнинс «Птица в клетке»

СНОБ
5 причин отправиться в Ишгль 5 причин отправиться в Ишгль

Австрийская зима пьянит атмосферой праздника. Зачем сюда ехать? Выясняем

Домашний Очаг
Чем штробить стены под проводку: выбираем инструмент Чем штробить стены под проводку: выбираем инструмент

Перед укладкой проводки в квартире традиционно приходится штробить стены

CHIP
Спорт с утра — а не опасно ли? Тренер рассказывает, когда лучше заниматься Спорт с утра — а не опасно ли? Тренер рассказывает, когда лучше заниматься

Мы решили узнать у экспертов, вредно ли тренироваться по утрам

Cosmopolitan
Зеленый шум Зеленый шум

Насколько важно помогать планете и что каждый из нас может сделать?

Добрые советы
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Очерк второй. Эйнштейн против Паули. Единая теория поля

Наука и жизнь
Сколько можно? Сколько можно?

Vogue решает главный диетологический спор последнего десятилетия

Vogue
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
ОЦ-14 «Гроза»: самый необычный российский автомат ОЦ-14 «Гроза»: самый необычный российский автомат

«Гроза» террористов

Популярная механика
«Иди к папочке»: кровавая фантазия на тему диалога поколений «Иди к папочке»: кровавая фантазия на тему диалога поколений

Робкий Элайджа Вуд борется за жизнь

GQ
17 главных заграничных песен о России 17 главных заграничных песен о России

Все самые знаменитые песни о России, придуманные иностранными артистами

Maxim
Полет нормальный Полет нормальный

Все, чем живет мировой балет, можно будет увидеть этой весной в Москве

Vogue
Что делать, если с похмелья болит голова: полезные лайфхаки и действенные методы Что делать, если с похмелья болит голова: полезные лайфхаки и действенные методы

Иногда похмелья не миновать, но его можно побороть

Playboy
12 артхаусных фильмов, которые можно смотреть, не засыпая 12 артхаусных фильмов, которые можно смотреть, не засыпая

Что стоит посмотреть, если приспичило приобщиться к высокому артхаусу?

Maxim
Открыть в приложении