Ученые из России обучили наночастицы логике

Команда специалистов из России впервые в мире «научила» наночастицы производить логические вычисления, что поможет им различать больные и здоровые клетки. Технология может стать основой для лечения тяжелых болезней, в том числе рака.

Как утверждают исследователи из Института общей физики имени Прохорова, Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова и Московского физико-технического института (МФТИ), им удалось «обучить» наночастицы всем четырем логическим функциям: «да», «нет», «и», «или». Им помогает в этом специальный внешний слой, благодаря которому наночастицы видят и определяют, надо ли взаимодействовать с той или иной клеткой и как это делать.

Говоря проще, отечественные ученые создали микроскопических биороботов, которые в состоянии сами проводить полноценные вычисления. Их способности уже проверили на раковых клетках – оказалось, что наночастицы распознают их с высокой эффективностью. Так что в будущем технология может пригодиться для более точного уничтожения злокачественных опухолей с минимальными последствиями для здоровых тканей и органов.

По словам основного исполнителя исследования Максима Никитина из МФТИ, теперь наночастицы «могут осуществлять доставку лекарств к клеткам на основе анализа сразу нескольких параметров».

«Говорить о лечении рака пока рано, но для терапии заболеваний наша разработка – базовый кирпичик в фундаменте создания принципиально новых, "умных" лекарственных агентов», – рассказал журналистам Никитин.

Впрочем, бороться можно будет не только с раком: «логические молекулы», по мнению специалистов, смогут применяться в медицине, к примеру, при отслеживании в крови уровня сахара («умные» агенты могли бы следить за составом крови и генерировать инсулин) или при повышенном риске тромбообразования.

«Их потенциал, безусловно, не ограничивается этими двумя примерами», – подчеркнул Никитин.

В пресс-службе МФТИ отметили, что за последние два года исследование команды Максима Никитина стало первой экспериментальной работой, проделанной исключительно российскими учеными.

Труд российских ученых был опубликован в одном из самых авторитетных и цитируемых мировых научных журналов Nature Nanotechnology, импакт-фактор (численный показатель важности) которого один из самых высоких в мире и равен 33.