Поддержать команду Зеркала
Беларусы на войне
  1. Польская прокуратура начала расследование смерти Никиты Мелкозерова по статье «непредумышленное убийство» — «Белсат»
  2. «Слушаю и офигеваю». В TikTok активно обсуждают заявление Лукашенко о зарплатах — что в словах политика вызвало такую реакцию
  3. Правительство вводит изменения, которые касаются больничных, пенсий и взносов в ФСЗН
  4. Курс доллара будет расти перед новогодними праздниками? Прогноз для валют
  5. «Я любил этого парня в татуировках». Посмотрели, что пишут друзья, коллеги и герои «жизнь-малина» о Никите Мелкозерове
  6. 83 дня ада. Этот человек за секунду получил рекордную в истории дозу радиации — что было дальше
  7. В документах по «делу Эпштейна» обнаружились крупные переводы в Минск. Рассказываем, что связывало с Беларусью миллионера и преступника
  8. «Мы на пороге грандиозного шухера». На рынке недвижимости заметили признаки обвала — в чем это выражается
  9. «Бэчебэшник», об убийстве которого говорил Лукашенко, существует и остался жив — представительница ОПК
  10. «Сколько же он работал, как он вкладывался». У главы Минздрава возникли вопросы к одному из бравурных заявлений Лукашенко на ВНС
  11. «Разговор был непростой». Последний гость в проекте Никиты Мелкозерова рассказал, как давал ему интервью
  12. В выяснении отношений между Беларусью и Литвой из-за калия — очередная «серия». Какая идея появилась у Вильнюса
  13. «Или я сплю, или все». Политзаключенный из-за проблем со здоровьем сам просился в ШИЗО, чтобы его перестали бить сокамерники — рассказываем
  14. Однажды тысячи беларусов вернулись из эмиграции. Но очень быстро многие пожалели об этом и захотели уехать назад — вот почему
  15. В Кремле заявили, что готовы юридически закрепить свое намерение не нападать на государства ЕС или НАТО — стоит ли этому верить?


/

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.