«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
Зеленый шум Зеленый шум

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

Добрые советы
Дочери дракона Дочери дракона

«Длинношеие» женщины народа Падаунг из Мьянмы носят «ожерелье» из тяжелых колец

Вокруг света
«Я никогда не билась о стеклянный потолок». Глава «Илим» Ксения Соснина о бумажном производстве, лесных пожарах и гендерном балансе «Я никогда не билась о стеклянный потолок». Глава «Илим» Ксения Соснина о бумажном производстве, лесных пожарах и гендерном балансе

Глава «Илим»: как женщине добиться успеха в промышленности

Forbes
Царь-птица Царь-птица

К этим гордым и боевым птицам мы относимся с поразительным пренебрежением

Популярная механика
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
«Брачная история»: когда уходит любовь «Брачная история»: когда уходит любовь

Почему раствор, соединявший кирпичики брака, вдруг начинает рассыпаться?

Psychologies
Секс в большом городе: возможно ли возвращение? Секс в большом городе: возможно ли возвращение?

Почему сейчас запустить такой проект как Sex and the City невозможно?

Robb Report
«Отверженные»: как быть, если вы слишком чувствительны к отказам «Отверженные»: как быть, если вы слишком чувствительны к отказам

Высокая чувствительность к отвержению — следствие сложного детского опыта

Psychologies
Алюминиевый век Алюминиевый век

История учит нас, что человечество достигло настоящей цивилизации

Наука и жизнь
Больше чем Джокер: блестящие роли лауреата Больше чем Джокер: блестящие роли лауреата

Помимо Джокера в фильмографии Хоакина Феникса есть и другие отличные роли

Cosmopolitan
Новая экранизация «Пиноккио» от режиссера «Догмэна» Маттео Гарроне — немного дубовая, но очень человечная версия сказки Карло Коллоди Новая экранизация «Пиноккио» от режиссера «Догмэна» Маттео Гарроне — немного дубовая, но очень человечная версия сказки Карло Коллоди

"Пиноккио" Маттео Гарроне: рецензия

Esquire
«Нечто совершенно новое»: как стартап из Калифорнии строит развлекательную империю для поколения Z «Нечто совершенно новое»: как стартап из Калифорнии строит развлекательную империю для поколения Z

Молодой стриминговый сервис Caffeine завоевывает сердца молодого поколения

Forbes
Жизнь по собственным правилам: каким был Кирк Дуглас Жизнь по собственным правилам: каким был Кирк Дуглас

Ярослав Забалуев вспоминает историю жизни актера Кирка Дугласа

РБК
Андрей Левкин: Голые мозги, кафельный прилавок Андрей Левкин: Голые мозги, кафельный прилавок

Фрагмент новой книги Андрея Левкина «Голые мозги, кафельный прилавок»

СНОБ
Фантастические женщины, и где они обитают Фантастические женщины, и где они обитают

Существует ли вообще этот сказочный персонаж – Настоящая Женщина?

Cosmopolitan
«Папа теперь миллиардер» «Папа теперь миллиардер»

У Клима Шипенко сейчас время абсолютного триумфа

OK!
Правила жизни Кирка Дугласа Правила жизни Кирка Дугласа

Актер, Нью-Йорк. Скончался 5 февраля 2020 в возрасте 103 лет

Esquire
Коктейль «Идиот». Знаменитый российский бармен Вячеслав Ланкин о трендах, выпивке и людях Коктейль «Идиот». Знаменитый российский бармен Вячеслав Ланкин о трендах, выпивке и людях

Вячеслав Ланкин раскрыл нам секрет приготовления коктейля «Идиот»

4x4 Club
«Отмывание в интересах Путина»: за что США ввели санкции против Дерипаски «Отмывание в интересах Путина»: за что США ввели санкции против Дерипаски

Чем грозит миллиардеру заявление Минфина США?

Forbes
Амиран Муцоев: Самые успешные парки в мире находятся внутри городов Амиран Муцоев: Самые успешные парки в мире находятся внутри городов

Интервью с создателем тематического парка «Остров мечты»

СНОБ
«Я не насильница»: экс-возлюбленная принца Гарри оставила послание перед смертью «Я не насильница»: экс-возлюбленная принца Гарри оставила послание перед смертью

Родные Кэролайн Флэк обнародовали ее эмоциональные признания

Cosmopolitan
Ждем финала Ждем финала

Вопрос «Почему у меня нет оргазма?» лучше всего задавать самой себе

Cosmopolitan
Мировые люди Мировые люди

Самые высокооплачиваемые российские спортсмены 2010-х

Forbes
Мортира Маллета: как создавали гигантское орудие войны Мортира Маллета: как создавали гигантское орудие войны

Талантливый инженер Роберт Маллет создал самую большую мортиру

Популярная механика
Лучшие фильмы про маньяков, основанные на реальных событиях: 18 топовых картин Лучшие фильмы про маньяков, основанные на реальных событиях: 18 топовых картин

Подборка фильмов про маньяков для тех, кто любит пощекотать себе нервы

Playboy
Плохая девочка Билли Айлиш: как нарушить все правила и заработать $8 млн к 18 годам Плохая девочка Билли Айлиш: как нарушить все правила и заработать $8 млн к 18 годам

Музыкальный критик Антон Макарский разбирается с феноменом Билли Айлиш

Forbes
От деления к синтезу: как устроена нейтронная бомба От деления к синтезу: как устроена нейтронная бомба

В этой статье мы расскажем о еще более мощных боеприпасах синтеза

Популярная механика
Короли криптобиржи: как получить доходность 143% на сделках с цифровыми валютами, сомневаясь во всем Короли криптобиржи: как получить доходность 143% на сделках с цифровыми валютами, сомневаясь во всем

Как IT-предприниматели увлеклись блокчейн-технологиями и заработали $100 млн

Forbes
«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
Открыть в приложении