«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
Зачекиниться на выставке: почему поколение Z ходит в музеи и разбирается в современном искусстве Зачекиниться на выставке: почему поколение Z ходит в музеи и разбирается в современном искусстве

Музеи снова стали местом притяжения интеллигенции всех возрастов и форматов

Forbes
Названы страны мира с лучшей репутацией. Россия оказалась между Нигерией и Пакистаном Названы страны мира с лучшей репутацией. Россия оказалась между Нигерией и Пакистаном

Первое место у Швеции, последнее – у Ирака. Россия – пятая с конца

Forbes
Как вирусы бактерий раскрывают секреты эволюции жизни на Земле Как вирусы бактерий раскрывают секреты эволюции жизни на Земле

Являются ли вирусы жизнью, или же неживой материей — дискуссионный

Популярная механика
Время ускорять, время сталкивать Время ускорять, время сталкивать

В Подмосковной Дубне продолжается строительство комплекса NICA

Популярная механика
5 лучших фантастических романов об экологических проблемах и их последствиях 5 лучших фантастических романов об экологических проблемах и их последствиях

Писатели-фантасты об актуальных проблемах экологии

Популярная механика
Закатали губу. Что такое снюс и почему о нем все говорят Закатали губу. Что такое снюс и почему о нем все говорят

Подушечки с никотином считают чуть ли не новым спайсом

СНОБ
Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака Тельцы ленивые, а Раки чувствительные: самая слабая сторона знаков зодиака

Если ты в чем-то не сильна, не отчаивайся

Cosmopolitan
Детские книги на взрослые темы: книга пятая — «Заяц на взлетной полосе» Юлии Симбирской Детские книги на взрослые темы: книга пятая — «Заяц на взлетной полосе» Юлии Симбирской

В пятом выпуске цикла про важные детские книги — повесть о плюшевом зайце

Esquire
Такие пироги… Такие пироги…

Лотарингский киш для гурманов — достойная альтернатива фастфуду

Вокруг света
50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир 50 тонн в год: как российские физики изменят привычный нам мир

Компания OCSiAl объявила о запуске новой установки синтеза графеновых нанотрубок

Популярная механика
10 фактов о фильме «Берегись автомобиля» 10 фактов о фильме «Берегись автомобиля»

Зачем нам Зорро и Робин Гуд, когда у нас есть Юрий Деточкин

Maxim
Зинаида Кириенко. Любовь земная Зинаида Кириенко. Любовь земная

Я сужу о мужиках по тому, как они относятся к семье и женщинам

Караван историй
Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет Фабрика миллиардеров: сервис, помогающий малому бизнесу бороться с Amazon, подорожал на 1800% за пять лет

Сервис Shopify утверждает, что вооружает повстанцев в борьбе против Amazon

Forbes
Княгиня или актриса? Удивительные факты о трагической судьбе Грейс Келли Княгиня или актриса? Удивительные факты о трагической судьбе Грейс Келли

Грейс Келли - одна из легендарных актрис, которая затем стала княгиней Монако

Cosmopolitan
Александр Белькович: Надо искать вкус в простоте Александр Белькович: Надо искать вкус в простоте

Разговор с обаятельным и остроумным теле-поваром Александром Бельковичем

Добрые советы
Апельсины, арахис и присяжные за стеной: как суд в Нью-Йорке продлил запрет на размещение криптовалюты от Telegram Апельсины, арахис и присяжные за стеной: как суд в Нью-Йорке продлил запрет на размещение криптовалюты от Telegram

Репортаж о судебном процессе по иску SEC к Telegram

Forbes
Российский паспорт советской бабушки. Почему новые инициативы Кремля по гражданству ни к чему не приведут Российский паспорт советской бабушки. Почему новые инициативы Кремля по гражданству ни к чему не приведут

Российская верхушка сделает всё, лишь бы ничего не менять в самой России

СНОБ
Сезонное предложение Сезонное предложение

Зима – идеальное время для проведения пилингов

Лиза
Короли драмы: почему личную жизнь нужно оставлять за порогом офиса Короли драмы: почему личную жизнь нужно оставлять за порогом офиса

Как вести себя руководству, если сотрудник переживает личную драму

Forbes
Не уйти от «Сети». Почему пензенское дело важно для будущего России Не уйти от «Сети». Почему пензенское дело важно для будущего России

Суд над анархистами в Пензе поставил перед обществом трудные вопросы

СНОБ
10 лучших комедий ко Дню святого Валентина 10 лучших комедий ко Дню святого Валентина

Лёгкие комедии для свидания в День всех влюбленных

РБК
5 лучших фантастических романов о вирусах и эпидемиях 5 лучших фантастических романов о вирусах и эпидемиях

Яркие книги, в которых раскрывается тематика фантастических вирусов и эпидемий

Популярная механика
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
«Я уже не тот, что прежде»: можем ли мы менять свой характер «Я уже не тот, что прежде»: можем ли мы менять свой характер

Изменить некоторые черты характера можно, а иногда даже нужно

Psychologies
Завербованная страна. О трудностях переходного периода в осажденной крепости Завербованная страна. О трудностях переходного периода в осажденной крепости

Как заканчивать холодную войну и то делать с долгами по ЮКОСу и по «Боингу»?

СНОБ
Магический круг Магический круг

Как гармонично соединить в одном интерьере геометричные формы и сложные принты

AD
Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей Ловушки мышления. Почему проблемы с деньгами возникают даже у умных людей

Какие иллюзии мешают вам жить и какие существуют способы противостоять им

Forbes
Вдох-выдох Вдох-выдох

Как распознать плеврит?

Добрые советы
Интерьер для миллениалов Интерьер для миллениалов

Беседа с Евгенией Мишиной о том, что поколение Y ждёт от своего интерьера

SALON-Interior
Открыть в приложении