Повышение чувствительности диагностики физиологической желтухи новорожденных улучшит терапию
Исследователи из Сколтеха усовершенствовали методику, используемую при анализе крови на билирубин для диагностики физиологической желтухи новорожденных и более точной настройки назначаемой в качестве лечения фототерапии.
Физиологической желтухой новорожденных страдают до 80 процентов недоношенных детей. Для их лечения помимо лекарств используется фототерапия синим светом. Однако до сих пор не существует стандартных научно обоснованных рекомендаций, определяющих точный спектр света, мощность и продолжительность облучения. Эти параметры нуждаются в оптимизации, учитывая возможные побочные эффекты. Для этого требуются более совершенные способы измерения уровня билирубина. Исследование, опубликованное в Physical Chemistry Chemical Physics, восполняет ранее имевшийся пробел в диагностике.
У восьми из 10 недоношенных детей печень еще не в состоянии эффективно выводить билирубин — токсичный продукт распада эритроцитов. Это приводит к повышению его уровня в крови и характерному желтоватому оттенку кожи. Терапия физиологической желтухи новорожденных обычно включает фототерапию синим светом, который преобразует молекулы билирубина таким образом, что билирубин выводится с мочой и калом, в обход печени больного ребенка.
До сих пор не существует единого протокола подбора терапии: длительности облучения синим светом, оптимальной мощности и того, как они должны меняться в зависимости от тяжести заболевания. Чтобы его создать, исследователям нужен способ измерения концентрации билирубина в тканях с более высокой точностью, чем это возможно в настоящее время. Ученые Сколтеха предлагают дополнить существующий метод, в основе которого — определение доли света, поглощаемой раствором, измерениями флуоресценции.
Флуоресценцией называется физический процесс повторного излучения молекулами поглощенного света на более низкой частоте, то есть длина волны смещается в спектре в сторону красного диапазона и волна несет меньше энергии. (Потерянная энергия в основном идет на нагрев или изменение конфигурации, хотя задействованы и другие механизмы.) Измерив флуоресценцию для диапазона известных концентраций билирубина, можно использовать эти данные для измерения концентрации билирубина в искомых образцах. Это поможет дополнить существующие подходы и повысить их точность.
«Мы взяли жидкие образцы билирубина в различных концентрациях от нормальной до патологической, осветили их синим светом, параллельно осуществляя мониторинг флуоресценции. Больше всего света было испущено на длине волны 532 нанометра — это зеленый», — прокомментировал эксперимент первый автор статьи Сергей Перков из Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха.
Предполагалось, что у раствора с высокой концентрацией билирубина флуоресценция будет увеличиваться по мере воздействия синего света. Дело в том, что в концентрированном растворе значительная часть флуоресцентного света, испущенного билирубином, повторно поглощается другими молекулами билирубина до того, как флуоресценцию можно обнаружить. По мере постепенного снижения концентрации под воздействием синего света такого рода «тушение» становится менее выраженным и флуоресценция становится заметнее. Но главной неожиданностью для исследователей стала подобная динамика флуоресценции у растворов с низкой концентрацией билирубина.
«Наша текущая гипотеза такова, — уточнил Перков, отметив, что на данный момент это всего лишь предположение. — Мы знаем, что билирубин транспортируется белком под названием альбумин, каждая молекула которого имеет несколько вакантных „слотов“. И даже при низкой концентрации часть флуоресценции может быть поглощена молекулами билирубина, соседствующими на одном альбумине. Получается, даже если молекулы альбумина в растворе низкой концентрации находятся слишком далеко друг от друга, чтобы могло произойти обычное тушение флуоресценции, этот второй механизм все равно будет работать независимо от концентрации, и мы думаем, что этим и объясняются наши неожиданные результаты».
Таким образом, ученые выявили неожиданный эффект в динамике флуоресценции и представили калибровочный график, связывающий наблюдаемую флуоресценцию с концентрацией билирубина. Команда надеется, что в сочетании с существующей методикой измерения мониторинг флуоресценции сделает фототерапию физиологической желтухи недоношенных более безопасной, эффективной и лучше адаптированной к индивидуальным особенностям пациентов.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
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.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
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