«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

Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками Почему жители марсианских городов могут стать болезненными очкариками

Поколения, выросшие на Марсе, будут разительно отличаться от "землян"

Популярная механика
Киберпреступники берут в оборот мировые бренды Киберпреступники берут в оборот мировые бренды

Эксперты IBM проанализировали методы и направления хакерских атак 2019 года

РБК
Следи за собой Следи за собой

Статистика знает все обо всех, но ничего не скажет о конкретном человеке

Популярная механика

Герои нашей подборки стали жертвами чужих злых шуток

Cosmopolitan
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
Синдром Белоснежки Синдром Белоснежки

Почему шведский фильм, номинированный на «Оскар», вызвал скандал на родине

Огонёк
Сотворение Де Ниро Сотворение Де Ниро

Корреспондент Esquire отправился на встречу с Робертом Де Ниро

Esquire
Хозяйка замка Хозяйка замка

Марси Холтес открывает для публики французское шато с 250-летней историей

Robb Report
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
Суверенизация обернулась потерей качества и скорости Суверенизация обернулась потерей качества и скорости

Итоги тестирования оборудования для контроля интернет-трафика

РБК
Хорошие малые Хорошие малые

В этих маленьких государствах вы точно захотите остаться на несколько дней

National Geographic Traveler
Как пользоваться акриловой пудрой для укрепления ногтей Как пользоваться акриловой пудрой для укрепления ногтей

Тонкие поврежденные ногти быстро ломаются и не держат маникюр?

Cosmopolitan
Ошибки резидентов Ошибки резидентов

Почему голландский Spar лихорадит в России

Forbes
Шеф как шелковый! Руководство по манипулированию своим начальником Шеф как шелковый! Руководство по манипулированию своим начальником

Как управлять боссом и влиять на свою зарплату

Maxim
Зловредные мертвецы: 15 легендарных завещаний Зловредные мертвецы: 15 легендарных завещаний

Мы решили изучить лучшие образцы остроумных завещаний

Maxim
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
«Мне интересно провоцировать зрителя» «Мне интересно провоцировать зрителя»

Максим Матвеев – о том, почему не нужно стыдиться ходить к психологу

OK!
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
«Мир стал более жесток к женщинам». Главная писательница Израиля о том, почему быть хорошей матерью уже недостаточно «Мир стал более жесток к женщинам». Главная писательница Израиля о том, почему быть хорошей матерью уже недостаточно

Израильская писательница №1 об антисемитизме, косых взглядах и любви к детям

Forbes
7 вещей, за которые мужчине не должно быть стыдно 7 вещей, за которые мужчине не должно быть стыдно

Чего мужчина не должен стыдиться?

Maxim
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Очерк второй. Эйнштейн против Паули. Единая теория поля

Наука и жизнь
Мария Москвина: Изголовье из травы. Отрывок из книги Мария Москвина: Изголовье из травы. Отрывок из книги

В своей новой книге Мария Москвина рассказала о путешествии в Японию

СНОБ
Что вам нужно знать о ювелире Алане Крокетти Что вам нужно знать о ювелире Алане Крокетти

Мне хочется верить, что мои украшения – больше, чем дань сиюминутной моде

GQ
С чего начать слушать джаз С чего начать слушать джаз

Современный человек отказывает себе в джазе потому, что не знает, с чего начать

Maxim
«Я зарабатываю сама»: Елизавета Пескова о доходах от своего инстаграма, учебе во Франции и разоблачениях Навального «Я зарабатываю сама»: Елизавета Пескова о доходах от своего инстаграма, учебе во Франции и разоблачениях Навального

Интервью с дочерью пресс-секретаря президента Елизаветой Песковой

Forbes
Инна Волкова Инна Волкова

Певица и участница «Колибри» возрождает легендарную группу девяностых и нулевых

Собака.ru
5 шагов к счастливым отношениям 5 шагов к счастливым отношениям

Ключевые вопросы, которые лежат в основе отношений с собой и с другими людьми

Psychologies
Рыжебородый против Льва Рыжебородый против Льва

XII век — период расцвета рыцарства, грандиозных походов и великолепных турниров

Дилетант
Это навсегда: пары российского кино, которые уже более 20 лет вместе Это навсегда: пары российского кино, которые уже более 20 лет вместе

Они вместе более 20 лет, и до сих пор с трепетом относятся друг к другу

Cosmopolitan
«Успешный глава региона не может не быть политиком» «Успешный глава региона не может не быть политиком»

Последнюю волну российских губернаторов принято называть «молодыми технократами»

Эксперт
Открыть в приложении