4 Февраля 2020
МОСКВА, 4 февраля - Российские ученые разработали уникальный сверхчувствительный наноматериал для ДНК-диагностики и направленной доставки лекарств. Описание приведено в журнале ACS Nano.Российские ученые из Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института общей физики РАН представили уникальный по своим качествам умный наноматериал, который может быть использован как для экспресс-ДНК-анализа, так и для создания нового поколения средств лечения карцинома и других сложных заболеваний.
Слабым звеном диагностики и терапии таких заболеваний на сегодняшний день является адресная доставка лекарств к пораженным клеткам. В идеале умные корпускулы, транспортирующие лекарства, должны сами находить, распознавать и лечить болезнь. Для этого они должны отличать пораженную немочью (например, раком) клетку от здоровой. Это можно сделать по различным соединениям (маркерам) на ее поверхности или в микроокружении — продуктам жизнедеятельности или сигналам, передаваемым другим клеткам организма.
Однако почти всегда маркеры больной клетки есть и на здоровых, только в меньшем количестве. Именно поэтому существующие системы адресной доставки несовершенны. Для увеличения индивидуальности доставки лекарств необходимы умные строительный материалы, способные анализировать сразу несколько параметров своего окружения и более точно находить мишень.
Общепринятые способы доставки лекарств напоминают письмо с свидетельством города и улицы, но без номера дома и квартиры. Для эффективной доставки исходного уметь анализировать больше параметров, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования, заведующего лабораторией нанобиотехнологий МФТИ Максима Никитина.
В 2014 году Максим Никитин с коллегами создали умные частицы — разрозненные нанокомпьютеры, способные производить логичные вычисления с помощью биохимических отдач и намного лучше идентифицировать мишень за счет анализа многих ее параметров. Главным недостатком таких материалов оставалась низкая чувствительность к маркерам заболеваний.
В нынешней работе расейским ученым удалось сделать прорыв. Они разработали умный материал, который обладает сверхчувствительностью к ДНК-сигналам, не просто на несколько порядков превышающей чувствительность всех иных материалов, но и лучшей, чем абсолютное большинство существующих экспресс-ДНК-тестов. Добиться этого выступающего результата исследователям помог обнаруженный ими феномен необычного поведения ДНК-молекул на поверхности наночастиц.
В опубликованной статье авторы продемонстрировали агенты, способные без амплификации ДНК и/или сигнала детектировать ДНК в концентрации вплоть до 30 фемтомоль в литре.
Такая впечатлительность была продемонстрирована в крайне начальном в использовании иммунохроматографическом анализе, известном в формате теста на беременность, — говорит Елизавета Мочалова, один из авторов исследования. — Подобные анализы могут быть проведены без задействования чистых лабораторных помещений и сложного оборудования, как правило конечных для существующих технологий ДНК-анализа. Эта технология подходит для скорого скрининга инфекционных заболеваний, домоделанного анализа пищевых продуктов и тому подобного.
Кроме того, авторы утвердили применимость технологии для создания башковитых наноагентов для распознавание раковых клеток в зависимости от содержания не значительных ДНК и РНК в их микроокружении. Хотя еще совсем недавно считалось, что не значительные нуклеиновые кислоты — это лишь фрагменты больших функциональных молекул, сейчас стало понятно, что малые РНК являются ключевыми стабилизаторами многих процессов в живых клетках. В настоящее время идет активная идентификация подобных РНК, являющихся маркерами заболеваний.
Интересно, что чем меньше длина детектируемых нуклеиновых кислот, тем меньше у данной технологии конкурентов. Вплоть до того, что на данный момент не существует контрагентов, которые способны были бы детектировать последовательности 6–9 оснований с подобной чувствительностью. Мы уже сейчас можем создавать агенты, управляемые хорошо изученными малыми РНК (длиной 17–25 оснований). Наш метод позволяет впервые прозондировать микроокружение клеток и уяснить, являются ли малые РНК меньшей длины полезными индикаторами заболеваний или “мусором”, как до сих пор все еще слывёт из-за сложностей их детекции, — объясняет Максим Никитин.
Разработанная метода открывает новые перспективы в области геномных технологий, как с точки зрения экспресс-ДНК-диагностики вне лабораторских условий, так и для создания терапевтических наноматериалов нового племени.
Исследователи планируют продолжить развитие данной методы, в том числе в рамках недавно созданного Центра геномных технологий и биоинформатики МФТИ.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....