Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Мужчина сделал колоноскопию и умер через три недели. Семья написала уже более 10 писем в госорганы
  2. Беларус яро поддерживал «русский мир», но кардинально поменял взгляды. Он рассказал «Зеркалу» историю своей трансформации
  3. После аварии на теплотрассе Лукашенко заметил очевидную проблему с отоплением. Ее не могут решить по парадоксальной причине — рассказываем
  4. «Это куда более крепкий орешек». СМИ узнали еще одну страну, где США рассчитывают сменить власть до конца года
  5. «Это была рабочая схема». Выдворенная из Беларуси экс-политзаключенная рассказала, как участвовала в фальсификации выборов
  6. «Если бы беларусский народ победил в 2020-м, российского „Орешника“ не было бы в Беларуси». Зеленский выступил с жесткой речью в Давосе
  7. Кремль не демонстрирует готовности к компромиссам по Украине — ISW
  8. «Люди военкоматам нужны». Эксперты обнаружили новшества в осеннем призыве и рассказали, к чему готовиться тем, кому в армию весной
  9. Минсвязи вводит ограничение скорости для безлимитного мобильного интернета
  10. Платежи по ЖКХ вырастут — Лукашенко подписал указ
  11. Белый дом перепутал Бельгию с Беларусью и включил ее в список участников «Совета мира» Трампа
  12. В ОАЭ закончился первый раунд переговоров Украины, России и США
  13. Минский РНПЦ позвал на работу медсестер и санитарок через Threads. В соцсети спросили о зарплатах и ужаснулись: «Долго вы будете искать»
  14. Эксперты рассказали, как Путин хочет использовать в своих целях созданный Трампом «Совет мира» и где возьмет необходимый миллиард


/

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.