Учёные ОГУ имени И.С. Тургенева разработали технологию оптической биопсии для мгновенного распознавания рака

Исследователи Научно-технологического центра биомедицинской фотоники Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева предложили инновационную технологию оптической биопсии — метод, который позволяет буквально «заглянуть» внутрь тканей организма и мгновенно оценить их состояние. Разработчики считают, что это шаг к тому, чтобы диагностика рака стала точнее, быстрее и безопаснее для пациента.

Научная разработка представляет собой интеграцию оптических технологий в стандартную биопсийную иглу. Это позволяет хирургу получать не только образец ткани, но и оптический «портрет» исследуемого участка: насыщение кислородом, кровоснабжение, метаболическое состояние клеток. То есть то, что раньше можно было узнать только после лабораторных анализов, теперь доступно прямо в операционной.

На основе подробного обзора и собственных экспериментальных исследований учёные отмечают, что оптическая биопсия особенно перспективна для диагностики опухолей печени и молочной железы. Полученные ими данные легли в основу создания классификатора опухолей с применением методов машинного обучения. Алгоритмы, обученные на оптических данных, позволяют отличать доброкачественные образования, злокачественные опухоли и метастазы с точностью до 95 %.

Технология уже прошла клинические испытания на базе Орловской областной клинической больницы и Смоленского областного онкологического клинического диспансера. По словам старшего научного сотрудника НТЦ биомедицинской фотоники, доктора технических наук Елены Потаповой, интеграция оптических измерений в биопсийные инструменты позволяет получать важную информацию о микросреде опухоли еще до гистологического анализа:

«Данная разработка экономит время, снижает риск ошибок и делает диагностику менее травматичной для пациента. Мы стремимся к тому, чтобы медицина опиралась на точные, объективные данные, доступные врачу уже в момент  вмешательства».

Результаты вышеназванных исследований опубликованы в журнале Light: Advanced Manufacturing (Q1, IF 10.6) в статье «Optical percutaneous needle biopsy in oncology». В статье обобщены существующие решения в области оптической биопсии, направленные на повышение точности диагностики опухолей и навигации при пункционных вмешательствах. Особое внимание уделено использованию мультиспектральных методов — флуоресцентной спектроскопии (ФС), диффузного отражения (СДО) и временно-разрешённой флуоресценции (time-resolved FS). Эти подходы позволяют фиксировать метаболические маркеры (такие как НАДН и ФАД), по содержанию которых можно судить о жизнеспособности и злокачественности тканей.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта. Разработка учёных ОГУ имени И.С. Тургенева доказывает, что передовая медицина и наука мирового уровня успешно развиваются и в российских регионах.

Сайты Минобрнауки России и Коммерсантъ также публикуют разработку орловских ученых.