Новый подход основан на анализе содержания в тканях организма свободных и связанных молекул воды
Ученые Сочинского и Томского государственных университетов разрабатывают уникальную неинвазивную методику диагностики рака, диабета и ожирения, пишет РИА Новости.
Новый подход основан на анализе содержания в тканях организма свободных и связанных молекул воды, утверждают исследователи. Статья опубликована в журнале Diagnostics.
Как отмечают специалисты, здоровые и патологические ткани в организме человека можно различить по содержанию в них свободных и связанных молекул воды. По их словам, этот показатель может выступать надежным маркером для диагностики таких нарушений, как диабет, ожирение и рак.
Электромагнитное терагерцевое излучение, как объяснили исследователи, наиболее чувствительно к содержанию и типу связи молекул воды в биологических тканях. Анализ с помощью такого излучения может стать основой высокоточного неинвазивного метода диагностики.
Подобную методику сейчас активно разрабатывают специалисты Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского и Национального исследовательского Томского государственного университета.
По их словам, им удалось перейти от экспериментальных исследований к квантово-механическому моделированию механизмов оценки вероятности связывания молекул воды в патологических тканях.
"Мы провели измерение и моделирование оптических свойств нагреваемой ткани и ее компонентов в терагерцовом диапазоне, используя в качестве модельной ткани жировую ткань. Соотношение между различными типами воды является маркером липолиза, который происходит с разной скоростью для клеток в норме и при патологии", – рассказала доцент кафедры оптики и биофотоники СГУ Ирина Янина.
Согласно информации авторов исследования, результаты моделирования успешно подтвердили экспериментальные данные, полученные ранее с помощью терагерцового спектрометра.
Молекулярное моделирование спектров поглощения жировой ткани с использованием методов квантовой химии позволило установить надежное соответствие между результатами измерений и моделированием, рассказали ученые. Была установлена связь между видом спектра поглощения и процентным содержанием различных типов воды в ткани.
"Для более полного соответствия экспериментальных и теоретических спектров оптической плотности исследуемых образцов необходимо принять во внимание эффекты, связанные с подавлением рассеяния терагерцового излучения на структурах ткани. Мы продолжаем работу в этом направлении", – сообщила Ирина Янина.
Ожидается, что в будущем научный коллектив ТГУ и СГУ сможет провести исследования содержания воды разных типов в жировых тканях с применением спектров комбинационного рассеяния, что позволит повысить эффективность диагностики различных патологий.
