Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Министр образования дал большое интервью, где много наговорил о репетиторах, родителях и буллинге в школе. Беларусы высказались в ответ
  2. «Пусть хотя бы на пару месяцев встанет за учительский стол». Педагог ответила министру образования Иванцу
  3. «Нас чуть не убили». В соцсетях пишут о нападении на семью беларуса в Грузии — сам мужчина говорит о многолетней травле
  4. Налоговики рассказали, кто может попасть под «административку» из-за новшества, которое заработало этим летом
  5. На субботу объявили красный уровень опасности — один регион раскалится до +36 градусов
  6. Из Минска до аэропорта можно будет доехать на скоростном поезде за 30 минут
  7. «Сейчас я должна буду раздеться». Беларуска рассказала о новой практике допросов на границе
  8. Экс-вратаря футбольной сборной Беларуси Тумиловича объявили в розыск
  9. Что за новая практика с раздеваниями на границе — спросили у Госпогранкомитета
  10. «Вы лучший хирург Беларуси». Известный врач Андрей Любецкий рассказал о разговорах с сотрудниками колонии в заключении
  11. В Минске мужчина в маске ворвался в ювелирный магазин с предметом, похожим на пистолет. Он забрал украшения и скрылся
  12. При выезде организованных групп детей за границу организаторы и сопровождающие будут нести ответственность за их безопасность
  13. Кто стоит за компанией «Патриот», которая рекламирует свои футболки и худи кадрами с реальных задержаний
  14. В препарате обнаружили бактерии. Девять человек умерли в Бресте и Минске — всем им вводили одно и то же лекарство
  15. «Мне и с температурой не открыли». Разбираемся, что за проблема с больничными в Беларуси и что говорит Минздрав
  16. Полмиллиона человек в Беларуси лишатся части «чернобыльских» льгот
  17. Однажды Лукашенко возмутился, что везде звучат песни беларусской поп-группы. Вот что стало потом с этими суперзвездами 2000-х
  18. Проверка лица и 72 часа на выбор слота. Соседняя страна ЕС усложнила запись на визы в Беларуси


/

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.