Szibériai tudósok alakul ki cukorbetegség diagnosztikai módszerekkel Terahertzes sugárzás,

A kutatók az Institute of Physics Laser SB RAS eljárás kidolgozása pulzáló terahertzben spektroszkópia diabetes mellitus diagnózisát a víz jellemzői a vérplazmában. Továbbá, a tudósok dolgoznak technológiák fejlesztése invazív meghatározása a betegség.

Frekvencia karakterisztikája terahertzben sugárzás tartományban 0,1-10 THz. Az általánosan elterjedt szélessávú források 0,1-4 THz, amelyek alkalmazzák a pulzáló THz spektroszkópia.

Módszer szibériai tudósok csak alkalmazásán alapuló érzékenységi hatásának sugárzás a terahertz tartományban a víz. Mért THz spektroszkópia jellemző - állapotban a legtöbb víz, uralkodó biológiai mintákban. Változások a szabad és kötött víz arányok változását relaxációs idők egyes államok - mindez tükröződik a THz frekvencia tartományban. Anyagok, amelyek a vérplazmában, vagy valamilyen megoldást, van egy nagy hatással van a vízben. Ez a folyadék lehet szabad vagy kötött hidrogén kötések a szomszédos vízmolekulák és molekulák az oldott anyagok. Szintén képes a körülvevő oldott molekulák (például, cukrok), ami egy hidratációs héj. Így a glükóz molekula mintegy 18 a molekulák, molekulák körül a fő közlekedési albuminhoz - körülbelül 300. Továbbá, van egy állandó cseréje vízmolekulák közötti a megkötött és a szabad állapotban.

Terahertzben spektroszkópia segítségével részletes jellemzése víz molekulák: meghatározzák a relaxációs idők, hogy megértsük, hogyan változik mérni, hogy mi történik a kölcsönhatás a fehérjék és aljzatok oldatban.

Most terahertzben pulzáló spektroszkópia aktívan fejlődő kapcsolatban a rák diagnózisa a Moszkvai Állami Műszaki Egyetem. Bauman Moszkvai Állami Egyetem névadója MV Lomonoszov, St. Petersburg Nemzeti Kutatási Egyetem Információs Technológiai, mechanika és optika, valamint néhány más intézmény. Tumor vérerek felhalmozódik a sok víz, és ez annak tartalmat terragertsovogo sugárzás egyértelműen meghatározza a határ daganatok.

Szibériai által kifejlesztett tudósok terahertzben impulzusüzemű spektroszkópiai módszer a következőképpen működik: a kis femtoszekundumos süt a félvezető, amely hatása alatt ez elkezdődik generálni Terahertzes sugárzás, de már irányul, hogy a mintát. Detection fordul elő, mint a félvezető kristályok. Megfigyeltük az a jel, akkor lehetséges, hogy meghatározzák a jellemzőket egy anyag.

Annak érdekében, hogy azonosítsa a kis változások megoldások és megbízhatóságának javítása, a megfigyelt különbségek Novoszibirszk kutatók azt sugallják, használata csak két egymástól független módszerrel: mérje a transzmissziós és reflexiós spektruma a minták.

„Miért használjuk a két technológia egyszerre? Minden spektrométer a saját jellemzői és jobban működik, bizonyos frekvenciákon. Annak érdekében, hogy vizsgálja meg az alacsony frekvenciájú mintegy 0,1 THz, meg kell dolgozni a sejtben (azaz átvitel), de a másik oldalon ott van egy másik tartományban - mintegy 1-3 THz, ahol jobb dolgozni reflexió. És így, hogy leírja továbbá a teljes spektrumban, mi vonatkozik, és hogy a másik, „- mondja a kutató.

Jellemzői a módszer kimutatták a tanulmány a vérplazmában a patkányok kísérletileg indukált cukorbajban. A kísérleti állatok ebben a betegségben, ezek a vérben, ha egyszer beadták alaksan anyag, ez specifikus kölcsönhatásba lép a sejtek a hasnyálmirigy, az inzulin termelődik, és ezek a sejtek elhalnak, ami miatt a patkány fejleszt első típusú cukorbetegség, jellemzi a magas szintű szteroid hormonok és a vér glükóz. Ezek a változások függvényében növelik a beadásától eltelt idő.

A tudósok dolgoznak az állatokkal, a diabétesz kialakulását, amelyben a kifejezést 14 nap. vérplazma vizsgáltuk fluoreszcens spektroszkópiával és terahertz.

„Patkányok a bevezetőben alaksana különbözőképpen reagálnak függően a kezdeti állapotban. Néhány - nagyon gyorsan, cukorbeteg gyorsan fejlődik, és kemény, néhány még meghalni az első két nap. És mások gyakorlatilag érzéketlenek az anyag bevezetésére, és ha mutatnak semmilyen tünetet, hogy sokkal kisebb mértékben. A mi módszerünk, felosztjuk a spektrumok vérplazma egészséges patkányok a kontrollcsoportban és rezisztens diabetes (itt nem nagyon változatos), és azok, akik hevesen reagál erre a betegségre, „- mondja Olga Cserkaszovát.

A közeljövőben, a tudósok remélik, hogy készítsen tanulmányt az emberi vérplazma, itt a munkát, hogy szoros kapcsolatot orvosok.

„A teljes vér plazma van egy nagyon különböző összetételű. Ha ő patkányok és sárgás folyadék, az emberek - több viszkózus, tartalmaz sok különböző anyagok, így nehezebb a munka, - a kutató megjegyezte. - Ki hogy felvegye a kapcsolatot az Institute of Clinical and Experimental Lymphology FIZ ICG SB RAS, hogy saját klinikára, és már kapott előzetes megállapodást. Mi is a kapcsolatot a Tudományos Kutató Intézet Kísérletes és Klinikai Orvostudományi. A másik probléma az, hogy terahertzben sugárzás még nem teljesen tisztázott. Nem világos, hogy ez hogyan hat a sejtek, melyek az határait diagnosztikai felhasználásra, ismert biztonságos adag sugárzást. Ha más zenekarok egészségügyi normák, ezek még nem fejlesztették ki ezt a sugárzást. Amellett, hogy a közvetlen hatása van a szervezetben besugárzott, szükség van, például, hogy megtudja, milyen hosszú távú következményei lesznek az emberek, akik a szolgáltatás ezen létesítmények.

Szintén Novoszibirszk kutatók fejlődő non-invazív diagnózisa diabetes segítségével Terahertzes sugárzás. Azt akarják, hogy dolgozzon ki egy eszközt annak meghatározására glükóz, amely kizárólag azt kell alkalmazni, hogy a bőrt.

„Van elég kompakt készülékek, hogy lehetővé teszi, hogy ezt a technikát, hogy az igazi beteg, és lehetővé teszi a fejlesztési non-invazív módszerek meghatározására spektrális jellemzői a bőrön, attól függően, hogy a glükóz szintje a vérben, - mondja Olga Cserkaszovát. - megváltoztatja a glükóz szintje - a véráramlás változások - és optikai tulajdonságai megváltoznak, tudjuk észlelni. "

Bár ez a technológia olyan szakaszban bányászati ​​módszeres megközelítést - kísérleti rendszerek műszeres adatok pontosságának jellemzőit. A diagnózis a cukorbetegség terahertzben sugárzás nem alkalmazható. Bemutatni neki a klinikára, el kell menni egy hosszú út. Most az egyik labor középpontjában a rendszerek fejlesztésére - szükség, hogy könnyebben kezelhető, olcsó és kompakt, és mások - kidolgozza a módszerek alkalmazásának terahertz sugárzás.

Fotó: jóvoltából Olga Cserkaszovát (1), Vasyl Koval (2)

Kérjük, értékeld a cikket: