Безболезненное лазерное устройство вскоре сможет определять ранние признаки заболеваний

Портативные устройства с безболезненными лазерными лучами скоро смогут заменить рентген как неинвазивный (без проникновения в полости тела) способ диагностирования болезней. Исследователи говорят, что обследования при помощи такой техники может стать доступным для широкого круга пациентов уже примерно через пяти лет.

Метод, названный спектроскопия Raman, мог бы помочь в определении ранних признаков рака груди, разрушения зубов и остеопороса. Ученые верят в то, что новая технология сделает диагностирование болезней более быстрым, дешевым и точным.

Спектроскопия Raman – измерение интенсивности и длины волны разбросанного света от молекул. Он уже используется в химическом и фармацевтическом производстве. Например, лазеры Raman применяются для измерения характеристики пламени. Изучая процесс горения топлива, загрязнение от продуктов горения может быть минимизировано.

Майкл Моррис (Michael Morris), профессор химии Мичиганского Университета США использовал Raman в течение нескольких лет для изучения костей человека. Пока, он проводил исследования на трупах, но он сообщает, что Raman мог бы доказать свою эффективность и на живых пациентах.

"С помощью нового метода вы можете заменить множество процедур и видов диагностирования, которые требуют много времени. Большое преимущество устройства в том, что оно не вторгается в полость тела, дает более быстрые и точные результаты, чем классические процедуры" – сообщил он Новостям Би-Би-Си.

Когда человек болен, или когда становится больным, химический состав его ткани отличается от состава здоровой ткани, как замечают ученые. А спектр Raman изменяется в зависимости от состояния ткани, которая исследуется.

"Raman дает вам молекулярный состав всего, что бы вы ни исследовали" – добавил он.

"В больном состоянии, химический состав или немного, или значительно отклонен от нормы, в зависимости от рода заболевания".

Диагноз, сможет быть установлен за несколько минут и без необходимости применения Рентгеновских лучей. "Пациент просто кладет свое запястье на стол, и затем оптические волокна, доставляющие лазерный свет крепятся к запястью пациента в виде браслета сделанного из кремния" – объяснил Профессор Моррис. "Мы включаем лазер и после того, как мы собрали достаточно сигналов в течение нескольких минут, мы выключаем его. В принципе, выявление результатов займет пару секунд".

Кроме костных заболеваний, это средство сможет стать эффективным в обнаружении ранних стадий разрушения зубов. И сбор крови также может стать необязательным в некоторых случаях. Например, для того, чтобы определить уровни холестерола, достаточно будет приложить лазер в области сгиба руки, где кровяные сосуды очень близко расположены к коже" – сказал Моррис.

Также применение аппарата Raman может стать альтернативой типичной маммографии – процесс, который использует низкую дозу рентгеновского облучения, чтобы проверить наличие или отсутствие признаков рака груди.

Лазер должен "заглянуть" в ткань и генерировать различные спектры – распределение цветов, отражающих различия в свойствах ткани. Это поможет выявлять доброкачественные или недоброкачественные опухоли, в зависимости от характерных изменений в белковой структуре и от относительных сумм белка, жиров и нуклеивых кислот в ткани.

Британские исследователи лаборатории Rutherford Appleton Laboratory и Королевской Больницы Gloucestershire использовали устройство Raman, чтобы анализировать отвердение грудной ткани, что может быть ранними признаками рака.

"Мы сможем исследовать отвердения и точно установить, является ли оно доброкачественным или недоброкачественным" – сообщил издательству журнала Chemical and Engineering News Николас Стоун (Nicholas Stone), глава биофотонической научно-исследовательской группы в Королевской Больнице Gloucestershire. "Если они недоброкачественные или похожи на них, придется прибегнуть к биопсии. Если они доброкачественные, что составляет 80 - 90% случаев, вам не потребуется процедура биопсии".

Оригинал (на англ. языке): BBC Перевод: М. Гончар

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов