Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. «Послал вслед за русским кораблем». В Вильнюсе работающая в супермаркете беларуска попала в языковой скандал
  2. «Они сознательно принимают ненормальность». Мария Колесникова ответила Григорию Азаренку
  3. Доллар переходит в стадию роста: какими будут курсы в феврале? Прогноз по валютам
  4. Лукашенко говорил, на что можно потратить деньги, сэкономленные на освещении. Стали известны подробности этих планов
  5. Одна из стран Европы переходит на электронные визы. Что это значит для беларусов
  6. Крупная IT-компания увольняет 23% команды в Польше. Значительная часть сотрудников офиса — беларусы, релоцированные в 2022 году
  7. Больше не безопасно. Беларусов призвали не спешить кликать на первые ссылки в поиске Google
  8. «Народ начал подуспокаиваться». Глава КГК рассказал о «нехорошей тенденции» после взбучки от Лукашенко
  9. Россия придумала «контрнаступление ВСУ» на границе Запорожской и Днепропетровской областей, чтобы скрыть свою прежнюю ложь — вот какую
  10. «Не бросались на задачу с криками „За Михалыча“». Тур — о том, почему Лукашенко рассердился на аплодисменты уволенному топ-чиновнику
  11. У синоптиков для беларусов две новости. Хорошая — в страну идет потепление
  12. «Через 10 лет это будет выжженная земля». Спросили Марию Колесникову, зачем ЕС диалог с Лукашенко
  13. Один из самых известных беларусских актеров стал водителем автобуса в Польше
  14. С 11 февраля для замены паспорта нужно будет принести справку из военкомата


/

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.