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 Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Формирование и эволюция звездных систем кажутся понятными и предсказуемыми, а их строение строго подчиняется законам физики. Строение «крылатых» радиогалактик выбивается из общих правил. Их необычная форма не имеет однозначного объяснения и остается предметом споров для астрофизиков.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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