«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
Как побороть лень, апатию и усталость — 7 простых рецептов от эмоциональной комы Как побороть лень, апатию и усталость — 7 простых рецептов от эмоциональной комы

Иногда то, что приносило счастье и радость, больше не вызывает никаких чувств

Cosmopolitan
Ты не так поняла Ты не так поняла

Мозг может сыграть с тобой злую шутку

Cosmopolitan
Бабочка огня: откуда пришли женщины «янь» Бабочка огня: откуда пришли женщины «янь»

Есть женщины, из которых энергия бьет ключом

Psychologies
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
«Люди с инвалидностью не всегда понимают, что можно прийти в музей, и им там будут рады». Как сделать искусство доступным «Люди с инвалидностью не всегда понимают, что можно прийти в музей, и им там будут рады». Как сделать искусство доступным

Проект «Музей для всех» о том, как сделать музейную систему инклюзивной

Forbes
Когда возраст берет нас в заложники Когда возраст берет нас в заложники

Старение часто становится испытанием

Psychologies
Татьяна Бачинская: «У социально ответственных компаний и прибыль выше» Татьяна Бачинская: «У социально ответственных компаний и прибыль выше»

Компании тоже умеют делать по-настоящему важные социальные проекты

Русский репортер
Троянские кони войны: военные планеры Троянские кони войны: военные планеры

Планеры всегда привлекали военных инженеров бесшумностью и дешевизной

Популярная механика
Эпизод пятый: Тициан, Сикстинская капелла и папский гардероб Эпизод пятый: Тициан, Сикстинская капелла и папский гардероб

Папа примеряет наряды, а зритель заглядывает в Сикстинскую капеллу

Esquire
Бронетехника Гражданской войны: собственные разработки Белой гвардии Бронетехника Гражданской войны: собственные разработки Белой гвардии

Бронетехника Белой гвардии во времена Гражданской войны

Популярная механика
Как вывести алкоголь из организма: 8 лайфхаков, чтобы прийти в себя Как вывести алкоголь из организма: 8 лайфхаков, чтобы прийти в себя

Что предпринять, если утром ты чувствуешь себя паршиво после вчерашнего застолья

Playboy
Брутализм, винтаж и ренессанс костюма: как в 2020 году кино влияет на моду в режиме реального времени Брутализм, винтаж и ренессанс костюма: как в 2020 году кино влияет на моду в режиме реального времени

Фильмы 2020 года, которые оставят след в формировании настоящей и будущей моды

Forbes
Эгоистка и грубиянка. Как общественные ожидания развивают у девочек тревожность Эгоистка и грубиянка. Как общественные ожидания развивают у девочек тревожность

Вероятность депрессии у девочек в подростковом возрасте выше, чем у мальчиков

Forbes
«Мать» и «папа»: самое мощное оружие в мире «Мать» и «папа»: самое мощное оружие в мире

О грозных бомбах, являющихся самыми мощными на планете

Популярная механика
Большое весеннее похудение: как знаки зодиака сбрасывают вес к лету Большое весеннее похудение: как знаки зодиака сбрасывают вес к лету

Магический шар рассказывает, как знаки зодиака сбрасывают вес к лету

Cosmopolitan
Бедные Виндзоры: 8 членов королевской семьи, которые не владеют миллионами Бедные Виндзоры: 8 членов королевской семьи, которые не владеют миллионами

Августейшие особы, которые гораздо беднее, чем ты думаешь

Cosmopolitan
Телефонное излучение: какие смартфоны считаются опасными Телефонное излучение: какие смартфоны считаются опасными

Любите подолгу болтать по мобильнику?

Популярная механика
История Page Six — главного ресурса сплетен и инсайдов в США История Page Six — главного ресурса сплетен и инсайдов в США

Page Six — влиятельный ресурс, который задал правила игры более 40 лет назад

Esquire
Истребление птиц и еще 9 ошибок, которые привели к масштабным катастрофам Истребление птиц и еще 9 ошибок, которые привели к масштабным катастрофам

Незначительный просчет способен стать причиной смерти миллионов людей

Cosmopolitan
Кристин Лёнинс: Птица в клетке Кристин Лёнинс: Птица в клетке

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

СНОБ
20 лучших благотворительных фондов богатейших россиян. Рейтинг Forbes 20 лучших благотворительных фондов богатейших россиян. Рейтинг Forbes

Второй рейтинг 20 благотворительных фондов богатейших российских бизнесменов

Forbes
Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция Как заправить газовую зажигалку: самая простая пошаговая инструкция

Пора освоить новый полезный скилл

Playboy
Грешноватый стаканчик кофе. Как появился экошейминг и кто его победит Грешноватый стаканчик кофе. Как появился экошейминг и кто его победит

Где учат эко-грамоте и что скрывается за термином «устойчивость»

Forbes
Тельца кормить, а Рака слушать: как влюбить в себя мужчину по гороскопу Тельца кормить, а Рака слушать: как влюбить в себя мужчину по гороскопу

Какие чарующие методы нужно освоить, чтобы влюбить в себя кого хочется

Cosmopolitan
Элегантные «хрущевки»: библиотека дизайн-проектов от IKEA заинтересовала почти 3 млн россиян Элегантные «хрущевки»: библиотека дизайн-проектов от IKEA заинтересовала почти 3 млн россиян

Магазины-лабиринты IKEA теряют популярность, компании пришлось сменить курс

Forbes
Как научиться бизнесу за несколько недель? Forbes запускает Школу миллиардера Как научиться бизнесу за несколько недель? Forbes запускает Школу миллиардера

Чему может научиться предприниматель за непродолжительное время

Forbes
Деньги не пахнут: звезды, которые получали гонорары за сомнительные поступки Деньги не пахнут: звезды, которые получали гонорары за сомнительные поступки

Что заставляет звезд, уже миллионеров, заниматься странными делами

Cosmopolitan
Найден способ победить угоны. Новые машины будут маркировать Найден способ победить угоны. Новые машины будут маркировать

В России появился новый противоугонный идентификатор

РБК
#инструктаж: как правильно выбрать зубную щетку и пасту #инструктаж: как правильно выбрать зубную щетку и пасту

Что нужно знать, чтобы подобрать щетку себе и ребенку

РБК
Открыть в приложении