Вы можете отправить нам 1,5% своих польских налогов
Беларусы на войне
  1. «Исторический момент». Мобильные операторы объявили о запуске новой услуги, которую чиновники годами обещали ввести
  2. «Отвечают: так налог же». Минчанка пожаловалась, что МТС отправил ее в минус на сотни рублей после поездки в Грузию
  3. В Академии наук назвали три вида рыб, которые «должны быть уничтожены», и призвали беларусов их вылавливать
  4. Помните, беларусы вместо двух билетов на рейс купили четыре и хотели взять больше чемоданов? В их истории случился неожиданный поворот
  5. Собираются ввести новшества в отношении недвижимости
  6. За полтора часа до своего дедлайна Трамп дал ответ на предложение перемирия с Ираном
  7. Беларус в Threads задался вопросом, почему в деревнях дома красили в желто-голубой цвет, — версии вас удивят
  8. «Небо оживает». Над Беларусью «стали замечать» самолеты европейской страны
  9. «Должны были посадить, если бы ей чудом не удалось выехать». Рита Дакота рассказала, за что силовики задерживали ее маму в Беларуси
  10. Пропагандист: В Беларуси начинают бороться с «теневыми тунеядцами» — людьми, которые ходят на работу, платят налоги, но делают очень мало
  11. Лукашенко обрушился с критикой на руководство крупной компании, которую ранее национализировали
  12. «Фиксированная стоимость останется навсегда». «Белтелеком» вводит изменения для клиентов
  13. В список «экстремистских формирований» внесли еще две организации
  14. В Минске банкротится компания, которая торговала нынче популярным товаром. У нее скопились долги по налогам на десятки миллионов
  15. Стал известен приговор айтишнику из Wargaming, которого судили по восьми статьям. Одна из них — «расстрельная»


/

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.