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

Покупка недвижимости с торгов арестованного имущества(0)

  Арестованное имущество – довольно специфический рынок для тех, кто хочет найти выгодные варианты приобретения жилой или коммерческой недвижимости. Отличительной чертой данного сегмента является возможность приобрести объекты недвижимости по привлекательной цене, зачастую значительно ниже, чем на традиционном рынке. Как правило, недвижимость из арестованного имущества тщательно проверяется на наличие юридических проблем, долгов и других негативных факторов,

Идти ли в военкомат по повестке(0)

На дворе ноябрь, а меж тем военкоматы уже активно вызывают молодых людей повестками «для уточнения данных воинского учёта». Меня в последние дни часто спрашивают: «Что делать если в почтовый ящик бросили повестку?»

Как использовать Таро для анализа прошлых отношений(0)

Таро – это не просто колода карт, а инструмент для глубокого самопознания и анализа эмоциональных переживаний. Использование Таро для анализа прошлых отношений позволяет изучить скрытые причины разрыва, выявить повторяющиеся паттерны и осознать уроки, извлеченные из опыта. Такой подход помогает взглянуть на произошедшее с новой стороны, обнаружить тонкие взаимосвязи между событиями и внутренними состояниями, а также

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.

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.