«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

Сколько пауков в день съедает человек: наука против мифов Сколько пауков в день съедает человек: наука против мифов

Каждый человек случайно проглатывает восемь пауков в год

Популярная механика
5 правил истинной заботы о себе 5 правил истинной заботы о себе

Забота о себе часто понимается неверно

Psychologies
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах

В 1978 году пятеро парней пропали в городе Чико по пути с баскетбольного матча

Cosmopolitan
6 ключей, чтобы продлить любовь 6 ключей, чтобы продлить любовь

Шесть моделей поведения, которые делают любовные отношения счастливыми

Psychologies
6 типов неверности: какие из них мы можем простить? 6 типов неверности: какие из них мы можем простить?

Рано или поздно измена появляется в жизни 25% пар, которые считались крепкими

Psychologies
Начните уже использовать ускорители свиданий Начните уже использовать ускорители свиданий

Это звучит как новое изобретение Рика Санчеза, но все намного проще

GQ
Мария Порошина: «Выстраиваю работу так, чтобы была возможность чаще общаться с детьми» Мария Порошина: «Выстраиваю работу так, чтобы была возможность чаще общаться с детьми»

Актриса рассказала как совмещает карьеру и воспитание пятерых детей

Здоровье
Новые динозавры: как сервисы доставки еды могут разрушить крупнейшие розничные сети Новые динозавры: как сервисы доставки еды могут разрушить крупнейшие розничные сети

Ретейлеров, которые проигнорируют новый тренд, ждет судьба Kodak и Nokia

Forbes
Яркая смерть: как бренды зарабатывают на цвете и почему это плохо для планеты Яркая смерть: как бренды зарабатывают на цвете и почему это плохо для планеты

Одежда ярких цветов – один из способов нанести вред окружающей среде

GQ
Как повторить образы героев «Французского диспетчера» Уэса Андерсона Как повторить образы героев «Французского диспетчера» Уэса Андерсона

Давайте поблагодарим режиссера за еще одно пособие по стилю

GQ
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
В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова

Свои владения сдают гостям в том числе миллиардеры из списка Forbes

Forbes
Ошибки резидентов Ошибки резидентов

Почему голландский Spar лихорадит в России

Forbes
Стая товарищей Стая товарищей

Повесть о том, что значит быть собакой, и о том, что значит быть человеком

Наука и жизнь
Тайны смартфона Тайны смартфона

В обычном мобильном телефоне заложено много неведомых тебе возможностей

Лиза
Хитрые военные тактики: 9 исторических примеров Хитрые военные тактики: 9 исторических примеров

История — это не набор дат и фамилий, а в первую очередь опыт

Популярная механика
Бег на месте: почему гонка за вечной молодостью бессмысленна Бег на месте: почему гонка за вечной молодостью бессмысленна

Тема старения в нашем обществе пока табуирована

Cosmopolitan
Зеленый лекарь Зеленый лекарь

Цветник на подоконнике – это не только красиво, но и полезно для здоровья

Лиза
Усталость и отеки ног: причины и лучшие средства для лёгкой походки Усталость и отеки ног: причины и лучшие средства для лёгкой походки

Рассказываем, почему отекают ноги и как с этим бороться

Cosmopolitan
23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни 23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни

В каких защитниках нуждаются современные женщины

Cosmopolitan
В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет? В ЦОДД предложили ввести 50 км/ч в городе. К чему это приведет?

Михаил Кизлык объяснил, почему скорость в городе должна быть ниже

РБК
Как повар-самоучка попал на кухню ресторана с тремя звездами «Мишлен» и изобрел парящий в воздухе десерт Как повар-самоучка попал на кухню ресторана с тремя звездами «Мишлен» и изобрел парящий в воздухе десерт

Майк Багал попал в ресторанный бизнес случайно — не нашел работу и стал поваром

Forbes
5 киношных штампов, которые сильно портят нашу интимную жизнь 5 киношных штампов, которые сильно портят нашу интимную жизнь

Пора уже плюнуть на вредные стереотипы о сексе

Playboy
Това Мирвис: Женский клуб Това Мирвис: Женский клуб

Роман американской писательницы Товы Мирвис, который выйдет весной

СНОБ
«Какая-то другая Россия». Оставят ли россиян без «партии власти» «Какая-то другая Россия». Оставят ли россиян без «партии власти»

Что Путин породил, то и убьет

СНОБ
Каково это — побывать на миланской неделе моды, не имея никакого отношения к миру моды Каково это — побывать на миланской неделе моды, не имея никакого отношения к миру моды

Мир моды — он правда такой загадочный?

Esquire
«Государство — это блондинка с динозавром на улице»: правила венчурного бизнеса от Анатолия Чубайса «Государство — это блондинка с динозавром на улице»: правила венчурного бизнеса от Анатолия Чубайса

Краткое изложение выступления Анатолия Чубайса о венчурном бизнесе

Forbes
Полет нормальный Полет нормальный

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

Vogue
Как создавали костюмы к «Ирландцу» Как создавали костюмы к «Ирландцу»

«Ирландец» Мартина Скорсезе — учебник истории мужской моды

GQ
Открыть в приложении