• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.03.2023
Сколтех
140

Повышение чувствительности диагностики физиологической желтухи новорожденных улучшит терапию

4.6

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.

Повышение чувствительности диагностики физиологической желтухи новорожденных улучшит терапию / ©Getty images / Автор: Владимир Богданов

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.

96-well plate: Схематическое изображение облучения раствора с билирубином в 96-луночном планшете (слева) Трехмерный график зависимости интенсивности флуоресценции от времени облучения и концентрации билирубина (справа) / ©Пресс-служба Сколтеха

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.

Метаболизм билирубина у здорового человека и во время фототерапии / ©Пресс-служба Сколтеха

«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. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

Вчера, 18:00
Андрей

Индийские палеонтологи обнаружили 27 крупных позвонков древней змеи эпохи раннего эоцена, которую отнесли к новому виду. По оценкам исследователей, это самый крупный представитель семейства Madtsoiidae, чей рост мог достигать 15 метров. Ему дали имя в честь индийского божества.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

16 апреля
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

21 марта
Дарья Г.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: