Сверхчувствительные наноматериалы будут применять для ДНК-диагностики

В России создали «умный» материал, который в скором будущем начнут использовать для экспресс-анализа ДНК и для создания систем адресной доставки лекарств, сообщается в журнале ACS Nano.

Для того чтобы увеличить специфичность доставки лекарств в определенные участки организма нужны «умные» материалы, которые способны провести анализ несколько параметров окружения и выбрать необходимую «мишень».

«Общепринятые способы доставки лекарств напоминают письмо с указанием города и улицы, но без номера дома и квартиры, — отмечает один из авторов исследования, сотрудник МФТИ Максим Никитин.

Российские ученые смогли создать уникальный «умный» материал, имеющий сверхчувствительность к ДНК-сигналам. Добиться такого результата специалисты смогли при помощи феномена необычного поведения ДНК-молекул на поверхности наночастиц, который был обнаружен в ходе исследования.

Ученые пришили молекулу одноцепочечной ДНК одним концом на поверхность наночастиц, при этом молекула не имела двухцепочечных областей, которые образуются за счет спаривания фрагментов своей же цепи. Ко второму концу нити ДНК был пришит рецептор, который распознает маркеры на поверхности клеток.

Однако рецептор никак не хотел связываться с мишенью. Исследователи пришли к выводу, что на поверхности наночастицы одноцепочечная нить ДНК «прилипает» к поверхности и самопроизвольно сворачивается в клубок, в результате чего рецептор «прячется» на поверхности наночастицы. Гипотеза оказалась верной. Для того чтобы решить проблему специалисты добавили другую небольшую нить ДНК, комплементарную к расположенной на поверхности. После этого рецептор мгновенно активировался и связался с «мишенью».

По словам авторов работы, сверхчувствительные наноматериалы можно будет использовать в области геномных технологий для быстрого ДНК-анализа в домашних условиях и для синтеза терапевтических наноматериалов.