«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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Чем штробить стены под проводку: выбираем инструмент Чем штробить стены под проводку: выбираем инструмент

Перед укладкой проводки в квартире традиционно приходится штробить стены

CHIP
Реквизит-эффект Реквизит-эффект

Проверенный временем винтаж даёт фору творениям современных дизайнеров

Robb Report
А был ли Нальчик? А был ли Нальчик?

Кантемир Балагов сегодня все ближе к Голливудским холмам

GQ
Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах Американский перевал Дятлова: пятеро парней, потерянных в снегах

В 1978 году пятеро парней пропали в городе Чико по пути с баскетбольного матча

Cosmopolitan
Как найти новое поколение антибиотиков — ответ получен Как найти новое поколение антибиотиков — ответ получен

Нам необходимы новые антибиотики, ученые их найдут — это только вопрос времени

Популярная механика
Почему Джей Ло и Шакира отказались от многомиллионных гонораров за шоу на Супербоуле Почему Джей Ло и Шакира отказались от многомиллионных гонораров за шоу на Супербоуле

Знаменитые певицы бесплатно выступили в перерыве Супербоула

Forbes
Яркая смерть: как бренды зарабатывают на цвете и почему это плохо для планеты Яркая смерть: как бренды зарабатывают на цвете и почему это плохо для планеты

Одежда ярких цветов – один из способов нанести вред окружающей среде

GQ
Тест-драйв МиГ-3: из мурманских болот Тест-драйв МиГ-3: из мурманских болот

Впечатления от полета на знаменитом истребителе времен Великой Отечественной

Популярная механика
Не царственное чувство. Осталась ли магия в портретах Владимира Путина Не царственное чувство. Осталась ли магия в портретах Владимира Путина

Портрет правителя — серьезная штука

СНОБ
Определение бога в философии Спинозы Определение бога в философии Спинозы

Книга Энтони Готтлиба «Мечта о просвещении. Рассвет философии нового времени»

СНОБ
«Отверженные»: как быть, если вы слишком чувствительны к отказам «Отверженные»: как быть, если вы слишком чувствительны к отказам

Высокая чувствительность к отвержению — следствие сложного детского опыта

Psychologies
Шесть навыков программирования, которые стоит освоить взрослым и детям Шесть навыков программирования, которые стоит освоить взрослым и детям

Научиться создавать чат-боты в соцсетях и программировать роботов не сложно

РБК
Так ли опасен хеликобактер? Так ли опасен хеликобактер?

Виноват ли хеликобактер в проблемах с желудком?

Здоровье
Секс в большом городе: возможно ли возвращение? Секс в большом городе: возможно ли возвращение?

Почему сейчас запустить такой проект как Sex and the City невозможно?

Robb Report
Отеки под глазами: причины и лучшие средства для лечения Отеки под глазами: причины и лучшие средства для лечения

Разбираемся, как избавиться от отеков быстро и эффективно

Cosmopolitan
Наши эмоции и язык, на которым мы говорим: есть ли связь? Наши эмоции и язык, на которым мы говорим: есть ли связь?

Даже у общечеловеческих переживаний в различных культурах — свои оттенки

Psychologies
«Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами «Неизбранные дороги» с Хавьером Бардемом и Эль Фаннинг — неуклюжая история, спасенная прекрасными актерами

На Берлинском кинофестивале показали новый фильм Салли Поттер

Esquire
Пять самых больших пушек в истории Пять самых больших пушек в истории

По сравнению с некоторыми из этих пушек Царь-пушка покажется дамским пистолетом

Maxim
Остров Остров

Корреспондент «Вокруг света» отправился на Курильскую гряду в экспедицию

Вокруг света
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
Где кататься на горных лыжах в 2020 году Где кататься на горных лыжах в 2020 году

Курорты для любителей экстремальной езды и новичков

GQ
Все под контролем: на что мы можем повлиять, а на что — нет Все под контролем: на что мы можем повлиять, а на что — нет

Откуда берется уверенность, что мы управляем ситуациями?

Psychologies
Нездоровые отношения: как нарушаются связи с собственным телом Нездоровые отношения: как нарушаются связи с собственным телом

Как «починить» нарушенные отношения с собственным телом

Psychologies
Алкогений: Эрнест Хемингуэй Алкогений: Эрнест Хемингуэй

Нестареющая икона международной богемы Эрнест Хемингуэй

Maxim
Анна Дубровская: «Справедливости в театре не существует» Анна Дубровская: «Справедливости в театре не существует»

После схода ледника и пропажи съемочной группы мне приснился Бодров...

Караван историй
Приставка — корень Приставка — корень

Пока мы читали книги и обсуждали фильмы, видеоигры стали новым видом искусства

GQ
Одна вокруг света. Как проехать через самый опасный перевал в Ливане Одна вокруг света. Как проехать через самый опасный перевал в Ливане

60-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

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

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

Cosmopolitan
Два одиночества Два одиночества

«Встретились два одиночества» — так можно пересказать сюжет фильма «Два папы»

Дилетант
Открыть в приложении