Ученые петербургского Политеха создали платформу, которая одновременно показывает внутреннюю структуру биологических тканей и измеряет их физические свойства. Это способно помочь в диагностике новообразований и сосудистых бляшек, эндоскопии.
На изобретение петербургских исследователей 30 августа обратила внимание пресс-служба правительства Петербурга.
«В основе платформы — микрозонд толщиной с человеческий волос. Несколько функций удалось объединить в одном оптическом волокне, что позволяет получать комплексные данные без использования разных приборов», — объясняют в Смольном.
Такой микрозонд одновременно создает изображение внутренней структуры мягкой ткани и измеряет ее упругость, температуру, показатель преломления и даже давление, которое он сам оказывает на ткань. Это дает полную картину без дополнительных движений и инструментов.
Технологию разработали на основе метода, который известен давно, с 1990-х годов — оптическая когерентная томография (ОКТ). Это аналог УЗИ: вместо звука используется инфракрасный свет, глубина обзора меньше, всего несколько миллиметров, зато различимы мельчайшие детали.
Для доставки инфракрасного света к ткани используется оптическое волокно. В этом же волокне мы разместили датчики температуры, давления и показателя преломления, что позволит лучше различать больные и здоровые ткани.
Николай Ушаков
профессор Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ Петра Великого
Испытания нового инструмента проводили на искусственных моделях тканей, которые имитировали стенки пищевода, дыхательных путей и кожу человека. Среди прочего, с помощью микрозонда научились оценивать скорость диффузии жидких агентов. В будущем это может дать больше возможностей в области контроля проникновения лекарств.
У новой разработки есть не только медицинская, но и промышленная область применения. Такой микрозонд будет полезен в производстве оптики и полупроводников. С его помощью можно легко измерять толщину в высшей степени тонких пленок (менее 1 мкм).
«К сожалению, на данный момент в России отсутствует выпуск ОКТ-систем. Все проводимые медицинским сообществом исследования выполняются на западных приборах», — отмечает Ушаков.
Отдельной своей задачей ученые ставят добиться того, чтобы в России появился серийный выпуск систем оптической когерентной томографии. Это необходимо для внедрения их разработки в жизнь.
Со своей стороны они продумали сборку изобретенной платформы из стандартных компонентов с использованием обычной волоконной сварки, что позволит легко воспроизводить ее в любой профильной лаборатории страны.
Дополнительно ученые Политеха придумали метод подавления сигналов от паразитных, то есть лишних, переотражений света внутри исследуемого объекта.