Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В МФТИ создали умные наночастицы для точечной борьбы с раком и инфекциями
Борьба человечества с патогенами продолжается, так как микробы находят все новые пути обхода иммунной системы и эффекта лекарств. Поэтому необходимо создавать качественно новые методы лечения и диагностики заболеваний. Исследователи МФТИ и университета «Сириус» с этой целью получили новые наноматериалы на основе ДНК. Они открывают возможность избирательно убивать патогены и раковые клетки, но не здоровые ткани, благодаря решениям логических задач молекулярными компьютерами.
Результаты опубликованы в высокорейтинговом журнале Theranostics. Физтехи и другие российские ученые продолжают работать над созданием инновационных наноматериалов, в том числе на основе ДНК. Это направление имеет большую ценность для биомедицины, биотехнологий и в целом относится к числу самых перспективных. Проблемой заняты группы ученых из лаборатории нанобиотехнологий МФТИ и направления нанобиомедицины университета «Сириус» под руководством Максима Никитина, доктора физико-математических наук, лауреата Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий 2024 года.
«Меня как ученого всегда интересовала проблема создания “умных”, я бы даже сказал “интеллектуальных” наноматериалов для терапии,— рассказал Максим Никитин.— Основная проблема борьбы с большинством социально значимых заболеваний (например, онкологическими) состоит не только в уничтожении самих злокачественных клеток: они из-за потребности в безудержном делении как раз более уязвимы, чем нормальные клетки. Проблема именно в их избирательном уничтожении. Необходимо как можно меньше повреждать окружающие здоровые клетки и ткани».
Для этого надо хорошо знать «метки» болезнетворности — ученые называют их биомаркерами. К сожалению, в подавляющем большинстве случаев единственного и абсолютного биомаркера нет. Патологические клетки отличает целый набор признаков, которые следует рассматривать одновременно. Таким образом, приходится решать логическую задачу вида «если в окружении этой клетки присутствует маркер А, а также обязательно маркер Б, но ни в коем случае маркер В, то ее надо уничтожить».
Коллектив авторов новой статьи предлагает использовать подход, который развивает уже более десяти лет. В 2014 году исследователи выдвинули инновационную концепцию «интеллектуальных» терапевтических наноагентов, способных решать логические задачи и запускать, в зависимости от результата, ту или иную лечебную функцию. Суть той работы — в создании многослойных наноконструкций, которые меняют свою структуру в зависимости от сочетания (профиля) малых молекул в растворе. Эти молекулы заставляют частицу терять внешние слои и переходить из активного в выключенное состояние.
Неактивная конструкция остается практически безвредной и никак себя не проявляет, однако при активации способна, например, убивать те клетки, чей молекулярный «портрет» совпадает с заданным. Важно отметить, что такие наноконструкции можно сделать чувствительными к разным комбинациям определенных молекул (молекулярных входов) в их окружении, что дает возможность создавать логические функции практически неограниченной степени сложности.
Статья 2014 года показала примеры реализации логических функций (гейтов) с использованием связей, образованных белковыми молекулами, например антиген—антитело. Затем авторы распространили принцип на другие биомолекулы — нуклеиновые кислоты.
«Интеллектуальный анализ РНК и ДНК не только дополняет иммунохимические подходы высокочувствительными методами детекции вирусов, бактериальных патогенов, онкозаболеваний и так далее. Он приближает нас к решению одной из главных загадок нашего столетия — обнаружению в крови человека большого числа свободно циркулирующих коротких фрагментов ДНК и РНК, чьи функции поначалу откровенно недооценивали. Сейчас же очевидно, что такие последовательности превратились из „биологического шума” в мощный инструмент современной медицины. Они играют важную роль в регуляции генов, межклеточной коммуникации и развитии заболеваний. А изучение таких нуклеиновых кислот открывает новые возможности для неинвазивной диагностики, мониторинга состояния пациентов и даже персонализированной терапии»,— сказал первый автор статьи, кандидат химических наук Владимир Черкасов.
Поначалу переход к новому объекту казался несложным: понятная концепция, удобный объект исследований и так далее. Однако десять лет спустя авторы признают, что над РНК и ДНК пришлось потрудиться.
«Молекула ДНК — идеальный объект для создания сложных логических устройств,— пояснила один из авторов, Елизавета Мочалова.— Легкий синтез, предсказуемая структура и реакционная способность, широкий спектр специфичности (от малых молекул до белков и макромолекул). Но мы столкнулись с проблемами, связанными с поведением ДНК на поверхности наночастиц, и их пришлось преодолевать при разработке наноагентов».
Ученым удалось продемонстрировать четкость срабатывания логических гейтов, в том числе при взаимодействии с раковыми клетками. А главное — показать возможность реализации сложных гейтов (со многим входами) на одной-единственной частице, что является ключевым шагом к созданию терапевтических нанороботов, действующих непосредственно в живом организме. Авторы надеются, что вскоре эта задача будет решена.
Новая публикация — продолжение цикла исследований в области создания «умных» наноматериалов. Ранее исследователи сумели повысить их чувствительность к молекулярным входам вплоть до очень низких концентраций; увеличили эффективность наноагентов путем «обмана» иммунной системы организма, значительно увеличив продолжительность циркуляции наноагентов в крови, и даже открыли фундаментальные механизмы внутриклеточной регуляции и передачи информации.
Конечная цель — создание безопасных и эффективных наноагентов для борьбы с инфекциями на самой ранней стадии их проявления.
Telegram 
Дзен 
VK Запасы лития в России требуют переоценки и могут оказаться в разы выше, чем считалось до 2025 года. Об этом говорится в исследовании «Состояние ресурсной базы критически важных металлов и элементов для развития современных технологий», подготовленном учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
Согласно гипотезе о так называемой Еврогондване, в эпоху динозавров Европа, как часть северного суперконтинента Лавразия, еще не полностью отделилась от южного суперконтинента Гондвана и животные могли свободно мигрировать между Европой и Африкой. Однако новый анализ найденных в Венгрии костей первобытного крокодила показал, что его сходство с гондванскими видами обусловлено не близким родством, а схожим образом жизни.
Новые данные показали, что удар зонда DART не только изменил орбитальный период небольшого спутника Диморфа вокруг его «родителя» Дидима, но и вызвал небольшое изменение движения всей бинарной системы вокруг Солнца. Эти результаты укрепляют уверенность ученых в том, что технология кинетического удара, при заблаговременном обнаружении опасного объекта, может помочь отклонить потенциально опасный астероид от столкновения с Землей.
Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.
Запасы лития в России требуют переоценки и могут оказаться в разы выше, чем считалось до 2025 года. Об этом говорится в исследовании «Состояние ресурсной базы критически важных металлов и элементов для развития современных технологий», подготовленном учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
Российские ученые из МФТИ с коллегами из Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН и Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН разработали инновационный метод для расчета равновесного распределения несмешивающихся жидкостей в пористой среде. Результаты применения этого метода можно использовать в разработках по повышению нефтеотдачи и гидрологии, а также геологического СО2-хранения.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно