Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. В Вильнюсе умер 29‑летний беларус. Предварительная причина смерти — внезапная остановка сердца
  2. Силовики объявили в розыск беларусских издателей
  3. Лукашенко назвал возможного кандидата на свое место
  4. В Беларуси отменили концерты Шамана
  5. Беларуска получила тяжелые ранения в результате атаки БПЛА в Брянской области. Ей ампутировали конечности
  6. Для сдающих в аренду жилье хотят пересмотреть налоги
  7. «Нешта будзе добра!» Поговорили с авторами одного из главных беларусских альбомов последних лет о творчестве, смерти и надежде
  8. Самый богатый район Беларуси больше не Солигорский. Посмотрели, где самые высокие и самые низкие зарплаты
  9. «Говорил, что якобы был против власти». Узнали, как сидит в колонии человек, закрывший TUT.BY (и какую кличку ему там дали)
  10. «Мы здесь навсегда или есть шанс вернуться в Беларусь?» Виктор Бабарико — о первых итогах его нового проекта
  11. Для владельцев частных домов появилось ужесточение по застройке. Эксперты пояснили, что для них изменилось
  12. В список запрещенных книг, «способных нанести вред национальным интересам страны», внесли еще 12 произведений
  13. Нам грозит пандемия легочной чумы? Объясняем, пора ли бояться и есть ли риск для Беларуси
  14. Александр Таратута казнен два года назад за убийство трехлетнего сына — правозащитник Полуда
  15. «Даже по меркам элитного сегмента сумма исключительная». В «поселке миллионеров» на Минском море продали дом за 4,5 млн долларов
  16. «Так получилось в этом 2027 году». Скоро у нас «сгорят» шесть выходных — спросили у Минтруда, почему они не меняют систему


/

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.