«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
Самая опасная бабочка: анатомия балисонга Самая опасная бабочка: анатомия балисонга

В советское время нож-бабочка ассоциировался с городскими хулиганами

Популярная механика
«Моя история похожа на американскую мечту». Как Мэри Диллон возглавила компанию Ulta Beauty, где 92% сотрудников — женщины «Моя история похожа на американскую мечту». Как Мэри Диллон возглавила компанию Ulta Beauty, где 92% сотрудников — женщины

Американский Forbes опубликовал рейтинг лучших работодателей для женщин

Forbes
История жизни гениального инженера-электрика ростом 130 см История жизни гениального инженера-электрика ростом 130 см

Чарльз Протей Штейнмец долгие годы возглавлял General Electric

Maxim
100 самых сексуальных женщин страны: 100-53 100 самых сексуальных женщин страны: 100-53

Итоговый рейтинг «100 самых сексуальных женщин страны – 2019»

Maxim
Доктор технических наук Максим Железнов: Аварии на железной дороге можно предотвратить с помощью космического наблюдения Доктор технических наук Максим Железнов: Аварии на железной дороге можно предотвратить с помощью космического наблюдения

Максим Железнов — о том, зачем следить за поездами из космоса

СНОБ
Хозяйка замка Хозяйка замка

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

Robb Report
10 самых умных пород собак 10 самых умных пород собак

Некоторые породы собак традиционно считаются умнее других

Популярная механика
«Ты еще пожалеешь»: о психологических последствиях абортов «Ты еще пожалеешь»: о психологических последствиях абортов

Кого должна слушать женщина, решая, делать ли ей аборт или сохранять ребенка?

Psychologies
Вкус коньяка с ментолом: как заработать 50 млн рублей на зубной пасте со вкусом алкоголя Вкус коньяка с ментолом: как заработать 50 млн рублей на зубной пасте со вкусом алкоголя

Производитель зубных паст Klatz пошел против стандартных законов

Forbes
Закон и порядок Закон и порядок

Потомственный юрист показала квартиру своей семьи на Котельнической набережной

AD
Что не так с видеоповторами в футболе Что не так с видеоповторами в футболе

Почему видеоповторы стали головной болью фанатов, игроков и тренеров

GQ
Без году неделька Без году неделька

История про семь штук трусов и красивую женщину с синей бородой

Tatler
Виталий Лехциер: Гейдельбергский человек Виталий Лехциер: Гейдельбергский человек

Новые тексты Виталия Лехциера — поэта и эссеиста

СНОБ
Самый большой секрет на Уолл-стрит: как мормонская церковь в тайне создала фонд на $100 млрд Самый большой секрет на Уолл-стрит: как мормонская церковь в тайне создала фонд на $100 млрд

Мормонская церковь в США в тайне от всех создала один крупный инвестфонд

Forbes
Цвет и мозг: какие оттенки выбрать для счастливой жизни Цвет и мозг: какие оттенки выбрать для счастливой жизни

Цвет может влиять на самочувствие, настроение и желания человека

РБК
ТУ-95МС: ракетоносец ядерной триады ТУ-95МС: ракетоносец ядерной триады

ТУ-95МС часто называют «Медведем»

Популярная механика
Четыре жены-подростка и 12 детей: чего еще мы не знали о Чарли Чаплине Четыре жены-подростка и 12 детей: чего еще мы не знали о Чарли Чаплине

Чего же мы не знаем о комике Чарли Чаплине?

Cosmopolitan
Похудела в три раза: как американка весом 300 кг взяла себя в руки Похудела в три раза: как американка весом 300 кг взяла себя в руки

Простые девушки одерживают героические победы над собственным весом

Cosmopolitan
Как критиковать работу сотрудника, не переходя грань: 6 советов начальникам Как критиковать работу сотрудника, не переходя грань: 6 советов начальникам

Важно не только уметь хвалить подчиненных, но и грамотно указывать на их ошибки

Playboy
Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда Как стать обладателем костюма Джеймса Бонда

Трейлер новой части бондианы «Не время умирать» набрал более 13 млн просмотров

GQ
Тонуть по приказу: как топят корабли в военных целях Тонуть по приказу: как топят корабли в военных целях

Методика затопления кораблей в военных целях известна с античных времен

Популярная механика
7 способов снять тревогу без успокоительных 7 способов снять тревогу без успокоительных

Мы можем справиться с беспокойством, не прибегая к помощи лекарств

Psychologies
Первый украинский губернатор Первый украинский губернатор

В истории портретов случаются удивительные метаморфозы

Дилетант
«Соня из 7-го Буээ» Алексея Олейникова и Тимофея Яржомбека — рэп-комикс о буллинге «Соня из 7-го Буээ» Алексея Олейникова и Тимофея Яржомбека — рэп-комикс о буллинге

Это рэп-комикс о буллинге, настоящая поэма, высмеивающая школьные порядки

Esquire
Как продолжать двигаться вперед, если вы сомневаетесь в себе Как продолжать двигаться вперед, если вы сомневаетесь в себе

Как не дать неуверенности и тревоги сбить нас с курса?

Psychologies
Лыжи и шубы: какой бизнес растопила аномально теплая зима Лыжи и шубы: какой бизнес растопила аномально теплая зима

Рассказываем, кто понес убытки, а кто пока выигрывает от изменения погоды

РБК
Как мозг справляется с трудностями Как мозг справляется с трудностями

Глав из книги «Как научиться учиться: Навыки осознанного усвоения знаний»

СНОБ
Кардиограмма Кардиограмма

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

Vogue
Типичный Козерог: самая вредная привычка каждого знака зодиака Типичный Козерог: самая вредная привычка каждого знака зодиака

Предлагаем перестать винить себя во всех смертных грехах и начать винить звезды

Cosmopolitan
Открыть в приложении