Российские ученые предложили новый вариант диагностики состояния биотканей
Исследователи из Института прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН совместно с коллегами из Института фотонных технологий РАН предложили новый вариант оптической когерентной эластографии с использованием осмотически индуцированных деформаций (OИД-OКЭ). Это альтернатива традиционному методу оптической когерентной эластографии, в котором для выявления различий упругих свойств биотканей используется их механическая компрессия. Такое воздействие не всегда можно реализовать. В подобных ситуациях новый метод поможет достаточно просто, оперативно и безопасно диагностировать состояние биотканей.
Оптическая когерентная эластография (ОКЭ) – один из методов визуализации упругих свой биологических тканей, начиная с масштабов несколько десятков микрон, на которых уже можно считать, что группа клеток формирует определенный тип ткани. Метод ОКЭ основан на анализе изображений оптической когерентной томографии (ОКТ), получаемых при деформировании биоткани.
При ОКЭ-диагностике с помощью оптической когерентной томографии визуализируют вспомогательные деформации в исследуемой биологической ткани. Какими они будут определяет подход ОКЭ. Например, в волновом подходе используются сдвиговые или поверхностные упругие волны. В так называемом компрессионном варианте оптической когерентной эластографии вспомогательный стимул – это давление на ткань поверхностью самого ОКТ-зонда.
Однако зачастую воздействовать на образец становится проблематично. Ситуацию также усложняет неидеально плоская поверхность биологических тканей, которая становится причиной неоднородности воздействия на образец. При стандартных подходах ОКЭ необходимы вспомогательные технические средства для создания и контроля параметров стимулов. Все это значительно усложняет диагностику.
Предложенный новый вариант ОИД-ОКЭ в значительной степени решает отмеченные выше проблемы. В этом варианте используется осмотический агент (например, раствор глицерина, с определенной концентрацией), который наносят на поверхность образца, вызывая его деформацию.
В качестве исследуемого материала для демонстрации возможностей нового метода были использованы образцы свиного реберного хряща. Для хрящевых тканей важной является проблема обнаружения патологических изменений, связанных с деградацией содержания протеогликанов. В проведенном исследовании такая деградация была смоделирована обработкой хрящевых образцов специальным ферментом – трипсином. Этот фермент расщепляет основные белки протеогликанов – макромолекул, ответственных за поддержание свойств межклеточного вещества. Благодаря такой обработке различной длительности были смоделированы различные стадии естественного разрушения хрящевой ткани.
На подготовленные образцы реберных хрящей наносился осмотически активный раствор (в данном случае использовали 30-процентный водный раствор глицерина). Возникающие при этом осмотические деформации были визуализированы с помощью спектрального ОКТ-прибора, разработанного и изготовленного в ИПФ РАН.
По сравнению с обычными структурными ОКТ изображениями, эластографические данные, полученные разработанным в ИПФ РАН оригинальным методом, оказались намного более информативными. На обычных структурных ОКТ-изображениях поврежденные ткани практически не отличались от контрольных образцов. А эластографический анализ осмотически-индуцированных деформаций позволил выявить явные различия между контрольной и экспериментальной группами, а также и различия между степенями повреждения в экспериментальной группе образцов.
Разработанный новый вариант ОКТ-эластографии может быть использован не только для хрящей, но и других типов тканей для экспресс-оценки их состояния. Это позволяет дополнить или даже заменить значительно более сложное и долгое стандартное гистологическое исследование. В частности, такой метод дает возможность быстрее исследовать хрящевые ткани, используемые для имплантирования, позволяя уменьшить длительность операций и количество хирургических вмешательств в целом.
Результаты исследования, проведенного при поддержке гранта Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Biophotonics.
Telegram 
Дзен 
VK Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно