«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

Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство Загадка Алленстаунской четверки: жуткое неразгаданное убийство

Полиция до сих пор не знает, кем именно были его жертвы

Cosmopolitan
Интерьер для миллениалов Интерьер для миллениалов

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

SALON-Interior
Как Астана Москву опередила Как Астана Москву опередила

Замысел по созданию МФЦ уже реализовали в Казахстане

РБК
Реальный Ретт Батлер бил жену: как Митчелл сделала из мужа-абьюзера героя романа Реальный Ретт Батлер бил жену: как Митчелл сделала из мужа-абьюзера героя романа

Она написала красивую сказку об идеальном мужчине

Cosmopolitan
Проспект Мира сегодня и почти 100 лет назад: дорога с историей Проспект Мира сегодня и почти 100 лет назад: дорога с историей

Прогуляться по Москве середины XX века не желаете?

Популярная механика
Как и когда правильно взвешиваться, чтобы узнать точный вес Как и когда правильно взвешиваться, чтобы узнать точный вес

Как и когда правильно взвешиваться, чтобы определить точный вес до грамма

Cosmopolitan
Прикрутим все: как выбрать надежный гайковерт Прикрутим все: как выбрать надежный гайковерт

Гид по выбору и рейтинг хороших гайковертов

CHIP
Стрижки для кудрявых и вьющихся волос, которые носят знаменитости Стрижки для кудрявых и вьющихся волос, которые носят знаменитости

Если у вас кудри, не спешите их выпрямлять

Cosmopolitan
Как правильно выбрать мужской костюм на разные случаи: от классики до кэжуала Как правильно выбрать мужской костюм на разные случаи: от классики до кэжуала

Пора принарядиться!

Playboy
Брат ты мне или враг? Брат ты мне или враг?

Разбираем пять мифов о дружбе

Psychologies
Знак качества Знак качества

Мы встретились с Шурой Би-2 и Лёвой Би-2 во время фестиваля Live Fest

OK!
Рогоносец: почему троллейбусы не путаются “рогами”? Рогоносец: почему троллейбусы не путаются “рогами”?

Пока этот динозавр не вымер, мы разобрались, как эта штука приходит в движение

Популярная механика
8 шагов к эмоциональной устойчивости 8 шагов к эмоциональной устойчивости

Среди советов о том, как пережить трудности, мы выбрали 8 самых действенных

Psychologies
Звезда родилась Звезда родилась

Всегда ли альтернативные роды — это лучшее решение для мамы и ребенка

Vogue
Сколько стоит человек: от волос до почек и скелета Сколько стоит человек: от волос до почек и скелета

Cчитаем, сколько стоит Homo sapiens, 1 штука

Популярная механика
Праведник или безумец? Праведник или безумец?

Пётр Пустынник стал не менее знаменит, чем военные предводители крестоносцев

Дилетант
Что происходит с круизным лайнером Diamond Princess Что происходит с круизным лайнером Diamond Princess

Более 3500 человек оказались заперты на корабле без возможности сойти на берег

Esquire
Стоит ли ожидать благодарности от внуков за денежные подарки? Стоит ли ожидать благодарности от внуков за денежные подарки?

Почему внуки не благодарят бабушек и дедушек за денежные подарки?

Psychologies
В активном «Поиске»: чудо в Лесосибирске В активном «Поиске»: чудо в Лесосибирске

Как построить в глубинке то, чего там по всем законам вообще не может быть

Русский репортер
Cекс-эрудит, колесо страсти и еще 28 самых горячих секс-игр Cекс-эрудит, колесо страсти и еще 28 самых горячих секс-игр

Секс — это весело!

Cosmopolitan
Джинсы Levi’s и пальто из питона: чем примечательны костюмы «Однажды в… Голливуде» Джинсы Levi’s и пальто из питона: чем примечательны костюмы «Однажды в… Голливуде»

Арианна Филлипс получает третью номинацию на «Оскар» и имеет все шансы на победу

GQ
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
«На меня будто плита упала»: миллиардер Татьяна Бакальчук о том, как деньги изменили жизнь богатейшей женщины страны «На меня будто плита упала»: миллиардер Татьяна Бакальчук о том, как деньги изменили жизнь богатейшей женщины страны

Как основательнице Wildberries живется в статусе миллиардера

Forbes
Видеоигры с упорством ломятся на киноэкраны. Но зачем? Видеоигры с упорством ломятся на киноэкраны. Но зачем?

Кажется, экранизация видеоигр – не самый важный элемент для развития индустрии

GQ
Как правильно ссориться Как правильно ссориться

Свод правил, благодаря которому ты сможешь уладить разногласия с девушкой

Maxim

Стихотворения мальчика с синдромом Дауна — о музыке, любви, красоте и тревоге

Esquire
Что происходит с мозгом, когда ты переживаешь из-за денег: 5 опасных последствий Что происходит с мозгом, когда ты переживаешь из-за денег: 5 опасных последствий

Может, после этих новостей ты изменишь свое отношение к деньгам

Playboy
Хитрые военные тактики: 9 исторических примеров Хитрые военные тактики: 9 исторических примеров

История — это не набор дат и фамилий, а в первую очередь опыт

Популярная механика
Черные дни Донбасса Черные дни Донбасса

Главные невоенные фото украинской войны

Русский репортер
Самые популярные гаджеты десятилетия Самые популярные гаджеты десятилетия

Какие гаджеты прошедшего десятилетия оказались самыми востребованными

CHIP
Открыть в приложении