«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
Секретный элемент Секретный элемент

Маски для лица необходимы, когда требуется быстрый и заметный результат

Здоровье
Почему после хорошего секса мы испытываем грусть и разочарование? Почему после хорошего секса мы испытываем грусть и разочарование?

Причины, из-за которых после секса могут возникать неприятные эмоции

Psychologies
Созвездие Евы Созвездие Евы

Кинокритик Егор Беликов встретился с Евой Грин, чтобы проверить свою теорию

Esquire
Внутренний ребенок: по дороге к себе Внутренний ребенок: по дороге к себе

Давным-давно жило-было наше детство с волшебниками, волками и темными лесами...

Psychologies
Гараж Его Величества: автомобили Элвиса Пресли Гараж Его Величества: автомобили Элвиса Пресли

Не одними «кадиллаками» оказывается жил Король рок-н-ролла

Maxim
«Кака тут любовь?!» «Кака тут любовь?!»

От «розовых соплей» в голливудских фильмах мы устали

Лиза
Как уменьшить бёдра и ягодицы в домашних условиях: лучшие лайфхаки Как уменьшить бёдра и ягодицы в домашних условиях: лучшие лайфхаки

Чтобы обрести стройные бёдра, нужен комплексный и вдумчивый подход

Cosmopolitan
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
Кардиограмма Кардиограмма

От звезды нью-йоркского стрип-клуба до королевы соцсетей и сцены

Vogue
23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни 23 февраля: какие защитники нам нужны в этот праздник и другие дни

В каких защитниках нуждаются современные женщины

Cosmopolitan
Как приседать правильно? Как приседать правильно?

Хотите укрепить суставы, подтянуть ягодицы и бедра? Приседайте!

Домашний Очаг
Антиутопия в бирюзовых тонах Антиутопия в бирюзовых тонах

Если «бирюзовый» стиль управления так хорош, почему он не распространен?

Psychologies
Почему на тебе плохо сидит одежда и как это исправить — отвечает стилист Почему на тебе плохо сидит одежда и как это исправить — отвечает стилист

Как носить главные вещи весны-2020 девушкам с разным телосложением

Cosmopolitan
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
Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам Конец бума «мусорных облигаций»: почему их покупателям стоит готовиться к дефолтам

2020 год может стать последним годом роста рынка, за ним последуют дефолты

Forbes
Самые оборотистые Самые оборотистые

10 главных продавцов товаров и услуг в российском интернете

Forbes
10 необычных образцов оружия 10 необычных образцов оружия

Эти оружейные образцы с первого взгляда способны вызвать немалое удивление

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
Разоблачены 5 лунных мифов Разоблачены 5 лунных мифов

Существует огромное количество мифов о Луне и о том, чем вызваны ее изменения

Популярная механика
#пронауку: 8 пугающих опытов над собственным телом #пронауку: 8 пугающих опытов над собственным телом

Некоторые ставят над собой по-настоящему экстремальные опыты

РБК
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
«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
10 самых глупых террористов современности 10 самых глупых террористов современности

С террористами иногда случаются совершенно идиотские истории

Maxim
Как секс влияет на успех в бизнесе Как секс влияет на успех в бизнесе

На ваше поведение в постели влияют те же факторы, что и на мотивацию на работе

Forbes
Арестантская башня на Новой Голландии Арестантская башня на Новой Голландии

Уверяют, что поговорка в виде совета «не лезь в бутылку» родилась в Петербурге

Дилетант
Создан новый «детонирующий» ракетный двигатель Создан новый «детонирующий» ракетный двигатель

Математическая модель, которая описывает работу нового механизма запуска ракет

Популярная механика
Почему нельзя регулярно менять пароли к интернет-аккаунтам: рекомендации экспертов и софт Почему нельзя регулярно менять пароли к интернет-аккаунтам: рекомендации экспертов и софт

Регулярная смена паролей приведет к такому паролю, который будет легко взломать

CHIP
Что посмотреть: 15 любимых фильмов Уэса Андерсона, режиссера «Отеля Гранд Будапешт» и «Семейки Тененбаум» Что посмотреть: 15 любимых фильмов Уэса Андерсона, режиссера «Отеля Гранд Будапешт» и «Семейки Тененбаум»

От японской анимации до классики французской новой волны

Esquire
Якутия в эпицентре «собачьего» скандала Якутия в эпицентре «собачьего» скандала

Будет ли введен мораторий на закон об ответственном обращении с животными

Русский репортер
Открыть в приложении