Российские ученые научили наночастицы считать, потратив $20 тыс. собственных денег
В самом престижном журнале в области нанотехнологий Nature Nanotechnology приоритетная работа чисто российского коллектива ученых. В него вошли четыре исследователя, каждый из которых имеет только российские аффилиации.
В ходе работы, чтобы не упустить приоритет, ведущий автор статьи и основной исполнитель исследования 27-летний российский ученый Максим Никитин из МФТИ, ИОФАН И ИБХ РАН, в частности, работал по 70 часов в неделю, потратил около $20 тыс. семейных денег на реагенты, а часть экспериментов провел дома, так как работать в институте ночью не позволяла охрана.
«Если вкратце — мы разработали метод для превращения любой нано- или микрочастицы в миниатюрный «биоробот», способный самостоятельно принимать решения, например, надо ли взаимодействовать с клеткой, — рассказал «Газете.Ru» Максим Никитин. — Мы научили частицу вычислять любую функцию из функционально полного набора логических функций («ДА», «НЕТ», «И» и «ИЛИ») для двух операндов-биомолекул. Теперь, скажем, наночастицы могут осуществлять доставку лекарств к клеткам на основе анализа сразу нескольких параметров. Наш метод — единственный, который при вычислениях полного набора логических функций может обходиться без использования ДНК».
На вопрос, для лечения каких болезней можно применять такую систему, Никитин ответил: «Говорить о лечении пока рано, но для терапии заболеваний наша разработка — базовый кирпичик в фундаменте создания принципиально новых, «умных» лекарственных агентов. Чтобы пояснить возможный потенциал таких агентов для широкой аудитории, приведу очень упрощенные примеры. «Умные» агенты могли бы следить за составом крови и генерировать инсулин, когда выполняются два условия одновременно: высокий уровень сахара и невысокий уровень инсулина — результат логической функции «А и не Б» равен 1. Как только уровень инсулина нормализуется, генерация инсулина прекращается».
Другой пример, который привел исследователь, — нарушение свертываемости крови. «Например, в случае повышенного риска тромбообразования «умные» лекарства могли бы оказать неоценимую помощь, регулируя концентрацию антикоагуляционных агентов в крови. Хотя их потенциал, безусловно, не ограничивается этими двумя примерами».