РОДА УИЛСОН Нанороботы для лечения рака перешли от теории к практике

автор dimslav Пт Май 24, 2024 12:18 am

РОДА УИЛСОН Нанороботы для лечения рака перешли от теории к практике

[size=41]Раковые ДНК-роботы, также известные как ДНК-нанороботы, представляют собой крошечные машины, сделанные из ДНК, которые могут быть запрограммированы на нацеливание и уничтожение раковых клеток. Эти роботы сконструированы с использованием метода, называемого “ДНК-оригами”, техники, которая позволяет ученым создавать сложные формы и структуры из молекул ДНК.[/size]

[size=14]Нанороботы ДНК-оригами используют длинные цепочки ДНК, которые складываются в определенные формы, создавая крошечные контейнеры. Они могут распознавать определенные типы клеток с помощью молекул, называемых аптамерами. Как только они достигают клеток-мишеней, они могут доставлять полезную нагрузку, такую как молекулы лекарств.[/size]

“По сути, этот подход объединяет ряд стратегий нашей иммунной системы, при этом роботы играют роль белых кровяных телец, которые выслеживают проблемные клетки и уничтожают их”, - сообщила BBC в 2012 году.

Би-би-си сообщала о лабораторных тестах, которые были проведены исследователями из Института Висса при Гарвардском университете.

ДНК-наноробот Гарвардского университета - это моллюскоподобный бот, который может высвобождать свой лекарственный заряд только тогда, когда достигает и идентифицирует свою мишень, раковые клетки.

В 2015 году The Week также сообщала о работе исследователей из Гарвардского института Висса. Крошечные устройства были сконструированы из нитей ДНК и свернуты в форму, напоминающую раковину, пишет The Week, отмечая, что нанороботы могут быть предварительно запрограммированы на раскрытие в присутствии раковых клеток. Когда они открываются, они выделяют антитела, которые заставляют раковые клетки самоуничтожаться.

Институт Висса: нацеленный на клетки ДНК-робот, доставляющий полезную нагрузку, 16 февраля 2012 (6 минут)

Подробнее: Исследователи из Гарвардского института Висса разрабатывают ДНК-наноробота для запуска целенаправленных терапевтических реакций, Институт Висса, 16 февраля 2012 г.

В 2023 году Tech Times сообщила об исследователях из Нью-Йоркского университета, США, и Нинбо, Китай, которые создали самовоспроизводящихся нанороботов, полностью состоящих из ДНК.

Ученые создают самовоспроизводящихся нанороботов из ДНК, обещает излечение от рака, Tech Times, 7 декабря 2023 г. пишет:
Эти роботы, которые управляются внешними факторами, такими как температура и ультрафиолетовое излучение, тщательно захватывают, располагают и сваривают части ДНК для создания сложных структур, демонстрируя новый подход к наномоделированию.
Способность нанороботов манипулировать нитями ДНК лежит в основе этого нововведения. Они умело выравнивают и спаивают вместе различные части ДНК, позволяя создавать трехмерные структуры, которые ранее были доступны только в двух измерениях.
Этот инновационный подход открывает мир возможностей, позволяя создавать сложные и функциональные нано- и микроприборы.
Применение этих нанороботов в медицине, пожалуй, является наиболее захватывающей перспективой. Способность перемещаться по кровотоку и воздействовать на раковые клетки без инвазивных операций потенциально может произвести революцию в лечении рака.

Не все исследуемые нанороботы используют длинные цепочки ДНК. В 2017 году Всемирный экономический форум опубликовал статью об исследователях из Даремского университета в Великобритании, разрабатывающих молекулярные наномашины с короткими пептидными добавками. Эти крошечные роботы – 50 000 из них поместились бы в диаметре человеческого волоса – рекламировались как обладающие потенциалом нанести мощный удар в борьбе с раком. Исследователи использовали наноботов для проникновения в раковые клетки, убивая их всего за 60 секунд.

Эти крошечные роботы могут убивать раковые клетки, Всемирный экономический форум, 14 сентября 2017 г. пишет:
При активации светом ротообразная цепочка атомов наноботов начинает вращаться с невероятной скоростью – примерно два-три миллиона раз в секунду. Это заставляет нанобота проникать в раковую клетку, вскрывая ее.
Исследование все еще находится на ранней стадии, но исследователи оптимистично настроены, что оно может привести к появлению новых видов лечения рака.
Сейчас они экспериментируют с микроорганизмами и мелкой рыбой, прежде чем перейти к грызунам. Ожидается, что последуют клинические испытания на людях.

В видео ниже исследователи из университетов штатов Райс, Дарем и Северная Каролина продемонстрировали в ходе лабораторных испытаний, как молекулярные наномашины, приводимые в движение светом, использовались для просверливания отверстий в мембранах отдельных клеток.

Университет Райса: наномашины Университета Райса созданы для доставки лекарств и уничтожения больных клеток, 30 августа 2017 г. (3 минуты)

Однако в июле 2023 года в статье, опубликованной в Журнале гематологии и онкологии, были рассмотрены и проанализированы последние достижения наноботов в лечении рака. Хотя многие эксперименты проводятся in vivo или на живых организмах, это предупреждает об их ограниченности в клинических условиях.

В исследовании рассматривались нанороботы, использующие различные источники энергии, такие как полуестественные нанороботы, использующие магнитную тягу, нанороботы с ультразвуковым приводом и нанороботы с биологическим приводом. В разделе, озаглавленном "Диагностика рака с помощью нанороботов и таргетные методы лечения’, рассматриваются различные конструкции ДНК-нанороботов, включая ДНК-оригами.

Нижеследующее взято из разделов "Аннотация" и "Перспективы и выводы" статьи.

Конг Х., Гао П., Ван Дж. и др. Достижения медицинских нанороботов для будущих методов лечения рака. J Haematol Oncol 16, 74 (2023). https://doi.org/10.1186/s13045-023-01463-z пишет:
Наноботы, как одно из наиболее перспективных применений наномедицины, находятся на переднем крае междисциплинарных исследований. С развитием нанотехнологий нанороботы позволяют собирать и развертывать функциональные молекулярные / наноразмерные машины и все чаще используются в диагностике рака и терапевтическом лечении. В последние годы различные практические применения наноботов для лечения рака перешли от теории к практике, от экспериментов in vitro к in vivo [экспериментальным] применениям.
Мы считаем, что использование нанороботов в качестве интегрированной платформы для решения множества задач в различных противоопухолевых областях вскоре будет реализовано в будущем … Внедрение экспериментальных нанороботов / наносубмарин в клиническую практику ограничено сложностью и гетерогенностью биологии опухолей, отсутствием всестороннего понимания взаимодействия наноматериалов и биологии, а также отсутствием масштабируемых технологий синтеза и массового производства нанороботов / наносубмарин
Использование ДНК-нанотехнологий в форме ДНК-оригами для доставки тромбина подчеркивает потенциал точной доставки лекарств, однако перед клиническим внедрением необходимо преодолеть существенные проблемы, такие как иммуногенность, метаболические изменения in vivo и крупномасштабное производство.

Если инъекция наноботов станет возможным вариантом, сделаете ли вы добровольно первые шаги к тому, чтобы стать киборгом?

Для тех, кто хотел бы спрятать голову в песок и верить, что все это всего лишь “теория заговора”, ниже приводится дополнительная информация:

Наноробот ДНК-оригами доставляет лекарство непосредственно в раковую клетку, New Scientist, 16 февраля 2012 г.
Ученые разработали наномашины, которые проникают в раковые клетки, убивая их всего за 60 секунд, The Telegraph, 31 августа 2017 г.
ДНК-наноробот функционирует как средство для лечения рака в ответ на молекулярный триггер in vivo, Nature Biotechnology, 12 февраля 2018 г.
В исследовании использовались ДНК-нанороботы для уничтожения раковых опухолей, USA Today, 13 февраля 2018 г.
Наноботы ДНК – новая специализированная наномедицина в онкологии, Bentham Science, 14 июня 2022 г.
Наноботы будут циркулировать по вашему телу к 2030 году, Интересная инженерия, 3 апреля 2023 г.

Рекомендуемое изображение: наноробот-оригами из ДНК. Источник: Inverse

РОДА УИЛСОН Нанороботы для лечения рака перешли от теории к практике FeatMay21b