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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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