Вы можете отправить нам 1,5% своих польских налогов
Беларусы на войне
  1. Как пропагандисты отреагировали на выступление Джона Коула, который откровенно рассказал подробности переговоров с Лукашенко
  2. «Ожидают визита польского политика в Минск не ниже уровня замминистра». Rzeczpospolita — об условиях освобождения Почобута
  3. «Для чего вы нужны». БРСМ продолжает общаться с беларусами — попросил «честно» ответить на один вопрос
  4. «Да, они кучка ссыкунов». Посланник Трампа рассказал, как ругался матом и пил водку вместе с Лукашенко
  5. Мелания Трамп опровергла слова Лукашенко о том, что она якобы просила его поговорить с Путиным насчет вывезенных украинских детей
  6. Почему Беларусь стала часто появляться в американском кино и сериалах? Узнали у профессионалов
  7. Что за ЧП произошло в Гродненском районе? «Зеркало» узнало подробности — есть пострадавший
  8. Еще две области подняли цены на проезд в общественном транспорте
  9. Чиновники анонсировали налоговое новшество. Скорее всего, оно понравится людям
  10. «Он дешевле в три раза, чем беларусский». Известная диетолог отправилась в итальянский «санаторий» и показывает, как там отдыхается
  11. Правительство вводит новшество, которое касается отдыха населения
  12. «Позволили жить свою жизнь». Эксперт о новых подробностях в деле пропавшей (и нашедшейся) Анжелики Мельниковой
  13. В апреле заработает валютное ограничение. Оно затрагивает население
  14. У налоговой могут возникнуть вопросы, если вы продали жилье и автомобиль. Что важно сделать, чтобы избежать проблем


/

Ученые из США разработали компактную систему рамановской визуализации, способную с высокой точностью отличать опухолевую ткань от здоровой. Новая технология улавливает чрезвычайно слабые оптические сигналы и может стать основой для портативных или интраоперационных устройств, предназначенных для ранней диагностики рака и менее инвазивного мониторинга заболевания.

Исследователи разработали чувствительную систему рамановской визуализации, способную обнаруживать очень слабые сигналы от наночастиц SERS, связывающихся с опухолевыми маркерами. Изображение: Zhen Qiu, Michigan State University
Исследователи разработали чувствительную систему рамановской визуализации, способную обнаруживать очень слабые сигналы от наночастиц SERS, связывающихся с опухолевыми маркерами. Изображение: Zhen Qiu, Michigan State University

Разработка принадлежит исследовательской группе под руководством Чжэня Цю из Института количественных наук о здоровье и инженерии Мичиганского государственного университета. Система предназначена для регистрации сигналов от специальных наночастиц с поверхностно-усиленным рамановским рассеянием (SERS), которые связываются с маркерами опухолевых клеток. После нанесения таких наночастиц на исследуемую область прибор считывает их сигнал и автоматически выделяет зоны, с высокой вероятностью содержащие опухолевую ткань.

По словам Цю, традиционные методы онкологической диагностики остаются трудоемкими и длительными, поскольку требуют окрашивания образцов и последующего анализа патологом. Новая система не призвана полностью заменить гистологию, однако может использоваться как быстрый скрининговый инструмент, ускоряющий постановку диагноза и принятие клинических решений.

Результаты работы опубликованы в журнале Optica. В статье авторы показывают, что их система способна обнаруживать рамановские сигналы примерно в четыре раза более слабые, чем те, которые фиксируют сопоставимые коммерческие решения. Такая чувствительность достигнута благодаря сочетанию перестраиваемого по длине волны лазера (swept-source) и сверхчувствительного детектора — сверхпроводящего нанопроволочного однофотонного детектора (SNSPD).

SNSPD-детекторы регистрируют отдельные фотоны света с высокой скоростью и крайне низким уровнем шума, что делает их особенно эффективными для работы с предельно слабыми оптическими сигналами. В новой архитектуре рамановской системы они заменяют громоздкие камеры, обеспечивая более эффективный сбор света и упрощая конструкцию прибора.

Эффективность системы была проверена на SERS-наночастицах, покрытых гиалуроновой кислотой. Такая модификация позволяет частицам связываться с белком CD44, который часто экспрессируется на поверхности опухолевых клеток. Исследования проводились на растворах наночастиц, культурах клеток рака молочной железы, опухолях у мышей, а также на здоровых тканях.

Эксперименты показали, что рамановские сигналы были четко выражены в опухолевых образцах и практически отсутствовали в здоровых тканях. Это подтвердило как высокую чувствительность системы, так и ее способность надежно различать опухолевую и нормальную ткань. При этом замена молекулы-мишени на поверхности наночастиц позволит адаптировать метод для диагностики других типов рака.

По словам разработчиков, для клинического внедрения технологии потребуется повысить скорость считывания данных и провести более масштабную валидацию. В настоящее время команда работает над ускорением системы — в том числе за счет использования альтернативных лазерных источников, таких как VCSEL, и оптимизации диапазона перестройки. Также планируются эксперименты по мультиплексированию с применением наночастиц, нацеленных сразу на несколько биомаркеров.

В перспективе технология может быть использована для создания портативных диагностических приборов или интраоперационных систем, способных повысить точность биопсии, обеспечить более раннее выявление опухолей и сократить время между обнаружением заболевания и началом лечения.