Ученые создали наномашины для диагностики болезней
Исследователи из Университета штата Айова разработали наномашины на основе ДНК, способные самостоятельно собираться и обнаруживать патогены, такие как вирус Эбола.
Принцип работы: самосборка по правилам ДНК
Ключевая идея технологии — использование принципа комплементарности ДНК. Как и в природной двойной спирали, одна цепь ДНК автоматически находит и связывается с комплементарной ей цепью. Ученые спроектировали компоненты наномашин так, чтобы при добавлении в воду с последующим нагревом и охлаждением они самостоятельно собирались в нужную структуру — подобно «замку, который строит сам себя».
Масштаб: около 40 миллиардов отдельных машин помещаются в одной капле воды.
Диагностическая функция
Машины действуют как диагностический инструмент на генетическом уровне:
- В опубликованном исследовании (Scientific Reports) они были запрограммированы на поиск признаков вируса Эбола (использовалась имитация вирусного генома).
- В систему встроена фотонная схема: если машины обнаруживают целевые молекулы, система испускает световой сигнал.
- Сигнал регистрируется флуориметром.
Потенциальное применение
- Доступная диагностика: Технология может быть дёшево изготовлена и легко развернута. В паре со смартфоном она позволит проводить диагностику (не только Эболы, но и других болезней) практически в любых условиях, особенно в развивающихся странах с ограниченным доступом к медицинскому оборудованию.
- Таргетная доставка лекарств: В будущем аналогичные наноархитектуры могут использоваться для точной доставки лекарств в нужное место и в нужное время, инкапсулируя препарат и направляя его к цели.
По словам профессора генетики Эрика Хендерсона, подобные достижения находятся в пределах досягаемости современной медицины — для этого учёным нужно научиться мыслить в наномасштабе.