Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. У беларусов стало на одну безвизовую страну больше
  2. «Тое, што адбывалася, немагчыма апісаць словамі». Северинец рассказал, что происходило на Окрестина в августе 2020-го
  3. Синоптики предупредили об опасности в пятницу и рассказали о погоде в выходные
  4. Этот географ не «пропил глобус», а написал один из главных бестселлеров беларусской литературы. Вот его история — в пяти пунктах
  5. «За нами даже закрепили такси». Что рассказывают работники из Узбекистана, приехавшие в Беларусь (недовольны далеко не все)
  6. «За день „поднимаю“ 650 рублей». Водители WB Taxi рассказали, сколько получают на самом деле
  7. «Родители должны такого ремня ему дать». После видео с дракой подростков в Минске милиция начала проверку
  8. 60 лет одиночества. Сборная Англии снова не выиграет футбольный ЧМ — рассказываем, как британцы безвольно уступили в полуфинале
  9. Беларус подался на польскую визу после депортации, ждал месяц. И что в итоге?
  10. Группу рабочих из Узбекистана, которые приехали в Беларусь, возмутило жилье, что им предложили. Им дали новое — вот какое
  11. Стал известен приговор экс-помощнику Лукашенко Игорю Брыло по громкому «молочному делу» — «Наша Ніва»
  12. На торги выставили недвижимость банковского топ-менеджера
  13. Французов поставили на колени. На чемпионате мира прошел первый полуфинал — рассказываем, как это было
  14. Беларусских абитуриентов зовут поступать на сотрудников КГБ. Чем их заманивают и о чем не говорят
  15. «Вас заметят». Налоговики пригрозили «административкой» тем, у кого есть недвижимость, — и показали на примере, какие неприятности грозят
  16. «За 500 долларов работать не будем». В сети появилось обращение, вероятно, от мигрантов из Узбекистана, которые приехали в Беларусь
  17. «Будем искоренять до конца». Депутат высказался о закрытии магазинов с беларусской символикой и отмене фестиваля «Наш Грюнвальд»
  18. «Фон спокойный». Беларусы в Москве, Питере и Екатеринбурге рассказали про бензин и прилеты
  19. «Русское лобби гасит все». Почему в Беларуси за неделю закрылись три известных бренда одежды — источник
  20. Этот «непростой» иностранец в 2020-м хвалил Лукашенко и говорил, что «никто не украдет» его имущество. Но реальность оказалась иной


/

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.