Новосибирские физики, биологи и врачи разрабатывают методику диагностирования раковых заболеваний с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС).
В этой работе принимают участие ученые из сектора «Высокие технологии и новые материалы» Новосибирского госуниверситета (НГУ), Института физики полупроводников (ИФП) Сибирского отделения РАН, Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН и НИИ терапии и профилактической медицины.
Как сообщили в пресс-службе НГУ, уже понятно, что методика идеально подходит для разработки и внедрения системы экспресс-анализа рака.
— Данная методика основана на исследовании спектров комбинационного рассеяния света в плазме крови, растворе гемоглобина. Ученые с помощью этого метода выяснили, что плазма крови здоровых людей и людей, больных раком, а также пациентов с диффузной патологией печени различается по уровню содержания некоторых белков, каротинов, которые дают соответствующие пики в спектрах комбинационного рассеяния света. Сейчас исследователи ведут набор материала для того, чтобы «закрепить» метод, — поделился заведующий сектором оптических методов исследования наноструктурированных материалов АТИЦ НГУ, старший научный сотрудник ИФП СО РАН, доцент кафедры общей физики НГУ Владимир Володин (ФФ-91).
По словам научного сотрудника ИФП СО РАН Владимира Кручинина, данная методика диагностирования раковых заболеваний имеет ряд преимуществ.
— Во-первых, это малоинвазивный метод, неразрушающий, не требующий каких-либо вмешательств, кроме забора крови. Во-вторых, для анализа необходимо очень малое количество плазмы, а сама диагностика длится не более двух-трех минут, — сказал ученый.
Он подчеркнул, что физики работают именно над методом экспресс-анализа, который покажет, есть ли в организме обширный воспалительный процесс. После проведения первичного скрининга для определения типа рака пациентам обязательно надо будет делать биохимический анализ.
Отмечается, что внедрение метода диагностики рака с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света требует проектирования и разработки подходящих портативных приборов (установки для научных исследований, одна из которых находится в НГУ, слишком массивны, дорогостоящи и требуют квалифицированного обслуживания).
Если российским разработчикам удастся сделать компактный и недорогой спектрометр, тогда экспресс-анализ рака вполне можно будет сделать в районной поликлинике.
Владимир Володин родился 31 июля 1967 году в г. Омске, в 1984 году поступил на физический факультет (ФФ) Новосибирского государственного университета (НГУ). В 1986-1988 гг. проходил службу в рядах Советской Армии, в 1988 году продолжил обучение в НГУ. В 1991 году закончил обучение на кафедре физики полупроводников ФФ НГУ, защитив дипломную работу на «отлично». В ИФП проходил практику с 1989 года. В 1991 году после окончания ФФ НГУ был принят в штат ИФП СО РАН, где работал в должностях: 1991-1993 г.г. – инженер; 1993-1997 гг. – младший научный сотрудник; 1997-2001 гг. – научный сотрудник; с 2001 года по настоящее время – старший научный сотрудник. В 1999 году защитил диссертацию на степень кандидата физико-математических наук по теме «Комбинационное рассеяние света в массивах нанообъектов кремния и арсенида галлия». Область научных интересов связана с исследованием оптических свойств полупроводниковых наноструктур. Основные методики — спектроскопия комбинационного рассеяния света, спектроскопия фотолюминесценции, ИК-спектроскопия, эллипсометрия. Работает в АТИЦ НГУ — http://www.atic.nsu.ru/node/6 . Является автором и соавтором 141 научной статьи в реферируемых журналах (по базе ISI на 2013 год). Индекс Хирша — 15.
Справка:
Установка КРС позволяет наблюдать спектральные линии, положение которых определяется молекулярным строением вещества. С тех пор, как появились мощные лазеры и чувствительные детекторы света, которые могут регистрировать единичные фотоны, явление неупругого рассеяния света превратилось в универсальную методику исследования вещества. Эта методика приносит пользу медицине: с ее помощью можно анализировать состав биологических объектов, в том числе плазмы крови.
Комбинационное, неупругое, или рамановское рассеяние света — рассеяние света в газах, жидкостях и кристаллах, сопровождающееся изменением его частоты. Было открыто в 1928 году советскими физиками Ландсбергом и Мандельштамом при исследовании рассеяния света в кристаллах и одновременно Раманом и Кришнаном при исследовании того же явления в жидкостях. В зарубежной литературе неупругое рассеяние света обычно называется эффектом Рамана (рамановским)
Метод рамановской спектроскопии также используется и в других областях медицины — для исследования резистентной артериальной гипертензии путем анализа растворов гемоглобина.
Источники:
https://rg.ru/2016/08/04/reg-sibfo/v-novosibirske-razrabotali-metodiku-dlia-ekspress-diagnostiki-raka.html
http://www.nsu.ru/raman_spectroscopy
http://www.cognizure.com/search.aspx
https://my.nsu.ru/public/teacherinfo.jsp;jsessionid=01F1C1DDD7B2B9B92BA71B1693A0BEA2?public.teacherinfo.ref=3588