«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
Как сделать волосы густыми и сильными — простые домашние способы Как сделать волосы густыми и сильными — простые домашние способы

Как сделать волосы густыми и сильными в домашних условиях?

Cosmopolitan
Кровь, боль и никаких слез: Самые дикие мужские инициации всех времен Кровь, боль и никаких слез: Самые дикие мужские инициации всех времен

Почему, чтобы стать мужчиной, иногда нужно как следует пострадать?

Maxim
Красавица-каннибал: Омайма Нельсон — модель, ставшая убийцей Красавица-каннибал: Омайма Нельсон — модель, ставшая убийцей

Омайма Нельсон из Египта убила своего мужа хладнокровно и с особой жестокостью

Cosmopolitan
Пуговицы Наполеона Пуговицы Наполеона

Семнадцать молекул, которые изменили мир

kiozk originals
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
Первое синтетическое лекарство: как изобрели аспирин Первое синтетическое лекарство: как изобрели аспирин

В век промышленной революции ивовая кора от головной боли выглядело несолидно

Популярная механика
Последний суд. Кто будет решать судьбу российского спорта Последний суд. Кто будет решать судьбу российского спорта

Об организации, от которой зависят олимпийские перспективы российских атлетов

Forbes
7 продуктов для дома, которые мы используем неправильно 7 продуктов для дома, которые мы используем неправильно

Иногда мы используем знакомые нам продукты не по назначению

Популярная механика
Царь-пушка Царь-пушка

По случаю выхода фильма «Калашников» мы решили разобрать Калашникова

Maxim
«Нас называли лондонской мафией»: друг Березовского оказался владельцем газеты «Ведомости» «Нас называли лондонской мафией»: друг Березовского оказался владельцем газеты «Ведомости»

Газетой «Ведомости» уже «больше года» владеет семья Владимира Воронова

Forbes
Ярче Луны Ярче Луны

Если вы вдруг не узнали девушку на фото, рекомендуем набрать Lizzo в iTunes

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

«Гроза» террористов

Популярная механика

О своем видении политики на Украине и мнением о конституционной реформе

Esquire
Почему мужчины умирают раньше, чем женщины? Почему мужчины умирают раньше, чем женщины?

То, что мужчины живут меньше женщин, давно уже ни для кого не секрет.

Psychologies
Энджой. Мальчик, который молчит Энджой. Мальчик, который молчит

Мальчик не хочет разговаривать, но, кажется, он что-то видел и что-то знает

СНОБ
Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу? Гаврило Принцип: террорист или борец за свободу?

Убийство эрцгерцога Фердинанда послужило спусковым крючком Первой мировой войны

Дилетант
Идеальный домашний помощник: как выбрать вертикальный беспроводной пылесос «2 в 1» Идеальный домашний помощник: как выбрать вертикальный беспроводной пылесос «2 в 1»

Хотите эффективно убираться в квартире и при этом не зависеть от проводов?

CHIP
Российский рынок проигнорировал распродажу и панику на китайских биржах Российский рынок проигнорировал распродажу и панику на китайских биржах

На китайском рынке в первый день торгов после каникул случились обвал и паника

Forbes
Автомат без единого гвоздя Автомат без единого гвоздя

Чего не хватает фильму «Калашников»?

Огонёк
10 советов тем, кому невыносимо одиноко 10 советов тем, кому невыносимо одиноко

Одиночество не раз называли «болезнью XXI века»

Psychologies
«Лучшая возможность в жизни»: зачем миллиардер из Гонконга во время протестов скупил заброшенные фабрики «Лучшая возможность в жизни»: зачем миллиардер из Гонконга во время протестов скупил заброшенные фабрики

Тан Шинбо скупает заброшенные фабрики и входит в число богатейших миллиардеров

Forbes
«Счастье мое»: 4 мифа об этом состоянии «Счастье мое»: 4 мифа об этом состоянии

Есть масса мифов о том, что же такое счастье и как достичь этого состояния

Psychologies
Три возраста красоты Три возраста красоты

Увы, эликсира вечной молодости пока не существует

Лиза
В конце жизни Солнце разрушит свои астероиды В конце жизни Солнце разрушит свои астероиды

Что такое YORP-эффект и как он влияет на звезды?

Популярная механика
Нездоровые отношения: как нарушаются связи с собственным телом Нездоровые отношения: как нарушаются связи с собственным телом

Как «починить» нарушенные отношения с собственным телом

Psychologies
Залог успеха Залог успеха

Дизайнер Екатерина Барашева оформила интерьер апартаментов с эффектными приёмами

SALON-Interior
Без году неделька Без году неделька

История про семь штук трусов и красивую женщину с синей бородой

Tatler
Дарья Донцова больше не самый популярный писатель в России Дарья Донцова больше не самый популярный писатель в России

Десятки лет ушли на то, чтобы кто-то обогнал наездницу на литературных неграх

Maxim
Три в одной: Марта Кетро о том, как мужчины ищут правильную женщину Три в одной: Марта Кетро о том, как мужчины ищут правильную женщину

У большинства мужчин нехитрые представления о хорошей жене

Cosmopolitan
Открыть в приложении