В России разработали наноматериалы для экспресс-ДНК-диагностики

«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
Не переступай черту Не переступай черту

Чтобы добиться семейной гармонии, важно установить в доме личные границы

Лиза
Папу любят больше, но знают меньше Папу любят больше, но знают меньше

Президенты России и США сохранили статус самых известных мировых лидеров

РБК
Лепота спасет мир Лепота спасет мир

Группа «Фабрика» обрела новую участницу – Марию Гончарук

Maxim
Найдены окаменелости черепахи, пережившей «великое массовое вымирание» Найдены окаменелости черепахи, пережившей «великое массовое вымирание»

Эту рептилию не погубил даже метеорит, врезавшийся в землю много лет назад

National Geographic
10 правил планирования кухни - советы специалиста 10 правил планирования кухни - советы специалиста

Планирование кухни - дело непростое и весьма ответственное

Cosmopolitan
Максим Матвеев — о модной одежде, ЗОЖе, декабристах и «Триггере» Максим Матвеев — о модной одежде, ЗОЖе, декабристах и «Триггере»

Мы решили поговорить с актером о работе, моде и андеграундных марках

РБК
Чтобы попасть на лейбл к Ивану Дорну, нужно петь, как Фредди Меркьюри, слушать Николая Носкова и заниматься грабежом Чтобы попасть на лейбл к Ивану Дорну, нужно петь, как Фредди Меркьюри, слушать Николая Носкова и заниматься грабежом

Так получилось у петербургской группы Super Collection Orchestra

GQ
Снимите белое пальто: как сохранить хорошую должность после 40 лет Снимите белое пальто: как сохранить хорошую должность после 40 лет

Кому я нужен после 40?

Forbes
Эпизод десятый: в котором все неожиданно закончится, чтобы потом снова начаться Эпизод десятый: в котором все неожиданно закончится, чтобы потом снова начаться

Происходит ключевая сцена сериала — проповедь на площади Сан-Марко в Венеции

Esquire
Новая болезнь рубля: когда остановится вызванный коронавирусом обвал российской валюты Новая болезнь рубля: когда остановится вызванный коронавирусом обвал российской валюты

Российский рынок после длинных выходных переживает обвал

Forbes
Безопасный воздух: как рождались войска ПВО и ПРО Безопасный воздух: как рождались войска ПВО и ПРО

Использовать летательные аппараты в боевых действиях стали в конце XVIII века

Популярная механика
Супертаблетки внутри нас: почему миллиардеры тратят миллионы долларов на создание лекарств из бактерий кишечника Супертаблетки внутри нас: почему миллиардеры тратят миллионы долларов на создание лекарств из бактерий кишечника

Миллиардеры из Кремниевой долины вливают миллионы долларов в стартапы

Forbes
От малотоннажной химии пошел аромат От малотоннажной химии пошел аромат

Открытие первого отечественного химического производства в Калужской области

Эксперт
Ролевая модель Ролевая модель

Чем может похвастаться Кайя Гербер и в чем заключается секрет ее успеха

Grazia
ВИЧ после Дудя. В Госдуме провели круглый стол, посвященный эпидемии заболевания в России ВИЧ после Дудя. В Госдуме провели круглый стол, посвященный эпидемии заболевания в России

Как прошел круглый стол в Госдуме об эпидемии ВИЧ

СНОБ
Не сдавайся! Почему дурацкие советы лишь усугубляют депрессию Не сдавайся! Почему дурацкие советы лишь усугубляют депрессию

Что делать, если антидепрессанты дают лишь временный эффект

Forbes
В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова В гости к миллиардерам: сколько стоит арендовать самые романтичные частные острова

Свои владения сдают гостям в том числе миллиардеры из списка Forbes

Forbes
Летающий мопед Летающий мопед

Автожиры: полет над вулканом и не только.

Популярная механика
8 идей для микросвиданий 8 идей для микросвиданий

Новую тенденцию общения в парах европейские психологи называют «micro-dating»

Psychologies
Одна из заповедей Тома Хэнкса Одна из заповедей Тома Хэнкса

Отрывок из книги Гэвина Эдвардса о главных принципах Тома Хэнкса

СНОБ
Без носков и негатива: что делать, если босс помешался на нетрадиционных учениях Без носков и негатива: что делать, если босс помешался на нетрадиционных учениях

Где грань между лояльностью к бренду и здравым смыслом

Forbes

Герои нашей подборки стали жертвами чужих злых шуток

Cosmopolitan
Мой остров больше Мой остров больше

У сестры Ричарда Брэнсона тоже есть частный райский остров

Tatler
Поколение девяностых: особенности и пунктики Поколение девяностых: особенности и пунктики

Кто они, дети Интернета, мобильника и безоблачного кондиционера над головой?

Maxim
Что происходит с модой красных ковровых дорожек сегодня Что происходит с модой красных ковровых дорожек сегодня

Мужские образы на церемониях наград начали пусть и медленно, но меняться

GQ
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
Наедине с волками Наедине с волками

Тридцать часов со стаей полярных волков

National Geographic
Как заработать 120 млн рублей на разряженных телефонах. Бизнес-план «Бери заряд!» Как заработать 120 млн рублей на разряженных телефонах. Бизнес-план «Бери заряд!»

Основатель сервиса по аренде зарядных устройств для гаджетов отвечает на вопросы

Forbes
Стойкие тихоходки: мощь в миниатюре Стойкие тихоходки: мощь в миниатюре

Крохотные обитатели мхов защищают свою ДНК от самых суровых нападок природы

National Geographic
Открыть в приложении