Ученые собрали из ДНК робота-медика, доставляющего лекарства к клеткам

16 февраля 2012 23:41

© Фото: Campbell Strong, Shawn Douglas, & Ga?l McGill

© Фото: Campbell Strong, Shawn Douglas, & Ga?l McGill

МОСКВА, 16 фев — РИА Новости. Американские биологи собрали первого в мире медицинского наноробота, который умеет распознавать определенные клетки и доставлять к ним молекулы лекарства, а также собирать различный «мусор» или нужные молекулы на пути к адресату, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Шон Дуглас (Shawn Douglas) и его коллеги из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (США) использовали технику сборки сложных ДНК-конструкций, которые в научном сообществе известны под собирательным названием «ДНК-оригами». В этой методике основой для любых деталей био-«машин» служит длинная одинарная цепочка ДНК, которая сплетается в нужный трехмерный предмет при помощи коротких «шпилек» из нескольких нуклеотидов — кирпичиков ДНК.

Плетение био-оригами

В 2009 году Дуглас разработал специальную компьютерную программу, которую он назвал nanoCAD (система автоматизированного проектирования для наноустройств из ДНК — ред.). Эта система позволяет создавать произвольные устройства из ДНК-«оригами» в виртуальной лаборатории и использовать полученные «чертежи» для сборки настоящих устройств.

Авторы статьи использовали ее для проектировки медицинского наноробота. Такое устройство представляет собой небольшую «бочку» из переплетенной нити ДНК. Верхняя и нижняя крышки «бочки» закрыты двумя парами специальных замков — биотранзисторами, ключами к которым могут быть антигены, особые условия окружающей среды или другие факторы. При их открытии робот выворачивается «наизнанку» и выбрасывает вещества, которые были спрятаны внутри емкости.

Для проверки работы своего изобретения ученые собрали несколько разновидностей нанороботов, которые содержали в себе микроскопические частицы золота или фрагменты различных антител. Затем ученые просветили пробирку с небольшим количеством роботов при помощи электронного микроскопа и оценили, сколько из них раскрылось преждевременно.

Оказалось, что первоначальная система «замков» была не слишком надежной — половина ДНК-роботов развалилась на части без соответствующего сигнала. Для решения этой проблемы Дуглас и его коллеги добавили два дополнительных элемента — «скобки» из коротких цепочек ДНК, скреплявшие половинки «бочки» изнутри. Это повысило устойчивость нанороботов практически в два раза — теперь около 97% емкостей оставались закрытыми.

Сервис по доставке наногрузов

Убедившись в надежности конструкции, исследователи испытали своих роботов в деле. Биологи настроили их таким образом, что те раскрывались в присутствии лейкоцитов и других иммунных клеток человека и помечали их при помощи светящихся красок. Затем ученые вырастили несколько колоний иммунных клеток, белки и другие молекулы на поверхности которых выступали в качестве «ключей», открывавших «грузовой отсек» нанороботов.

Как и ожидали биологи, культуры лейкоцитов без «ключей» практически не светились, так как наноботы не могли раскрыться и присоединить молекулы краски к оболочкам клеток. В колониях иммунных клеток, где «ключи» подходили под «замочные скважины» на теле робота, свечение было гораздо интенсивнее.

По словам Дугласа и его коллег, их роботы находили и присоединялись только к «нужному» типу клеток даже в том случае, если ученые смешивали несколько линий лейкоцитов из своего арсенала. Кроме того, биологам удалось использовать их изобретение и для решения двух задач сразу — сбора молекул определенного белка и их доставки к клетке-«адресату».
Авторы статьи полагают, что их роботы могут послужить прототипом для разработки крайне избирательных лекарственных средств, которые будут исполнять сразу несколько функций внутри организма.

0 комментариевВернуться к записи

Добавить комментарий

Комментарии доступны только зарегистрированым посетителям.

Другие статьиНаверх

Земля может потерять свои океаны(0)

На днях в журнале Nature Communications была опубликована статья, в которой были приведены примеры того, как влияет глобальное потепление на землю и к чему все это может привести. Ученные сделали подробную модель земли и запустили процесс по изучению влияние углекислого газа на планету. С ростом температуры количество данного газа так же возрастает. В результате обнаружилось,

Самые богатые депутаты в России(0)

Весной этого года депутаты Госдумы представили декларации своих доходов за 2021 год. Отчитались о своих доходах и так называемые «звездные» депутаты – представители шоу-бизнеса и спорта. Ознакомиться с декларациями депутатов можно на сайте Госудмы.

Китай начал жесткую борьбу с отмыванием денег(0)

Руководство Китая начало крупномасштабную кампанию против отмывания денег и незаконных финансовых транзакций. Агентство Reuters сообщает, что еще в конце прошлого года Центробанк Поднебесной дал местным банкирам тайное поручение – оценить по пятибалльной системе криминальные риски клиентов банков.

Падения рубля в России(0)

Российскую экономику нельзя назвать стабильной, ведь время от времени ее одолевают какие-нибудь трудности и в этот раз такая трудность заключается в падении национальной валюты. Одной из причин такого, безусловно, неприятного явления, является ухудшение российской экономики. Как заявляют эксперты в области экономики, положение не стабилизируется в ближайшее время. Более того, под влиянием некоторых факторов курс российского

Казино Лев и автомат Hulk(0)

Вы хотите почувствовать себя супергероем? Тогда этот игровой автомат для вас! Вы можете выплеснуть свою агрессию мирным путем, к тому же, если вы играете правильно, то можете еще и заработать хорошую сумму на своей злости.

Читать далее

Реклама




Архив новостей

Февраль 2012
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Янв   Мар »
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
272829  

Поделиться

  

Контакты и информация

Социальные сети

Самые популярные разделы


© 2011-2013 TopWorldNews. При использовании материалов сайта обратная гиперссылка обязательна.