Ученые ТГУ разработали новый подход к анализу биотканей у тяжелых больных

Международный коллектив, куда входят биофизики ТГУ, индийские и тайванские ученые разработали новые подходы для исследования биологических тканей пациентов с тяжелыми заболеваниями. Специалисты используют методы нелинейной оптической микроскопии, которая дает большой объем новых данных об изменениях, происходящих в тканях пациентов. Полученные сведения помогут создавать новые эффективные методы лечения.

Для диагностики заболеваний, проводимой на основе анализа биотканей, ключевой является информация о структуре и молекулярном составе. Традиционная микроскопия (изучение объектов с помощью микроскопа) в большинстве случае дает информацию только о структуре тканей.

Появление мощных фемтосекундных лазеров привело к появлению методов, позволяющих исследовать тонкие эффекты в биологической материи. С их помощью можно увидеть распределение различных белков, оценить метаболизм внутри клетки и другие параметры. Именно этому посвящена статья коллектива ученых. В ней описываются широкие диагностические возможности, которые открывает использование отдельных методов нелинейной микроскопии и их комбинации.

Результаты исследований изложены в высокоретийнговом журнале Journal of Applied Physics. Американский институт физики издает его с 1931 года. Статья стала центральной темой номера и была размещена на его обложке.

Один из примеров исследований ученых – эксперименты, связанные с заживлением ран у пациентов с лимфедемой – тяжелой патологией, которая часто развивается после радикального лечения ряда онкологических заболеваний.

Если речь идет о здоровых тканях, то проблем с заживлением ран нет. Однако тяжелые патологии накладывают на процесс регенерации свои особенности. Нередко заживление затягивается и протекает с осложнениями. Для эффективного решениях подобных проблем необходимо четкое понимание того, какие отклонения от нормы развиваются в тканях таких пациентов. Выявить их могут методы нелинейной микроскопии.

В эксперименте, смоделированном на крысах, биофизики ТГУ выявили дезорганизацию распределения коллагена и другие нарушения молекулярного состава, которые стали причиной плохого заживления ран.

Результаты исследований помогут другим специалистам в области медицинской физики при создании новых технологий для диагностики заболеваний. Данные, полученные с помощью методов биофотоники, станут основой для новых лечебных подходов.

Биомедицина – одно из приоритетных научных направлений в работе Томского госуниверситета. Среди последних разработок ученых – несколько новых технологий диагностики, сочетающих методы биофотоники и искусственного интеллекта.