Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Каково быть многодетной матерью в стране Евросоюза? Рассказала беларуска, которая живет во Франции и воспитывает четырех дочерей
  2. ГосСМИ настойчиво продвигают новое пропагандистское кино «Беларусьфильма». О чем оно и как продаются билеты?
  3. Для тех, кто обогревает жилье электричеством, в следующем месяце появится изменение. Придется раскошелиться
  4. Провластная партия похвасталась проносом беларусами «самого большого флага». Попробуйте найти хотя бы одного простого человека на видео
  5. Появились изменения по рынку недвижимости
  6. КГБ добавил четырех беларусов в список «террористов»
  7. «У меня ощущение, что в течение пяти лет все банки застрелятся». Виктор Бабарико встретился с беларусами Вильнюса — собрали главное
  8. Их поглотило болото. Как дешевые билеты могут привести к авиакатастрофе — рассказываем историю, случившуюся ровно 30 лет назад
  9. Доллар опять быстро дешевеет: каких курсов ждать в середине мая? Прогноз для валют
  10. «Соратник Лукашенко увидел мельницу — и прослезился». Рассказываем, как появились знаменитые «Дудутки» и кто их придумал
  11. Беларусская группа, поддержавшая протесты 2020 года, выступила перед жителями одной из стран ЕС, но там ей оказались совсем не рады
  12. Сколько ветеранов Великой Отечественной войны сейчас живет в Беларуси
  13. Силовики задержали за комментарии беларуса, вернувшегося из-за границы восстановить документы
  14. Виктор Бабарико рассказал, что сейчас происходит с его сыном
  15. «Гэта камплімент». Украинка спросила беларусов о загадочной фразе родственников с Могилевщины
  16. Какая сейчас в Беларуси средняя пенсия


/

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.