H
H e
S L n s
с
Лечение "светом": что такое спектроскопия и как она помогает выявлять опухоли головного мозга

Физик Савельева рассказала, как применяется спектроскопия в медицине

Физик Савельева рассказала, как применяется спектроскопия в медицине

Фото: ИЦАЭ Нижний Новгород

Сперва спектроскопию применяли для изучения звёзд, а уже сегодня она позволяет исследовать глубины человеческого тела

Следите за нашими новостями в удобном формате Перейти в Дзен

Анастасия Заворотнюк, Жанна Фриске, Михаил Задорнов — этих людей объединяет не только широкая известность. Все трое боролись с одной из самых агрессивных форм опухоли головного мозга – глиобластомой.

К сожалению, пока что в мире не нашли способа лечения глиобластомы: нынешние методы позволяют лишь увеличить продолжительность жизни при таком заболевании и снизить болевые синдромы. Однако ученые и медики не сдаются и ищут способы победить рак головного мозга: перспективным направлением в этом вопросе сейчас является оптическая спектроскопия. Что это такое и как происходит лечение «светом», рассказала кандидат физико-математических наук, доцент кафедры лазерных микро‑, нано- и биотехнологий НИЯУ «МИФИ» Татьяна Савельева на лекции в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) в Нижнем Новгороде.

От звездного неба до глубин человеческого организма

Спектроскопия — это метод, с помощью которого ученые изучают, как вещество взаимодействует со светом. Сперва спектроскопию применяли для изучения звёзд: по спектральным линиям астрономы определяли химический состав светил, а уже сегодня она позволяет исследовать глубины человеческого тела.

Спектроскопия как наука началась с того, что Исаак Ньютон с помощью стеклянной призмы разложил солнечный свет на компоненты цвета в 1666 году. Это открытие навсегда изменило науку: исследователь смог доказать, что белый свет состоит из множества цветов, и заложил основы спектроскопии.

Спектроскопия позволяет получить информацию как о самом свете, так и о веществе. Если свечение вещества разложить на спектры с помощью специального прибора, то можно увидеть появившиеся линии — так называемые спектральные линии. Изучая их, мы узнаем о строении вещества, за которым наблюдаем, из каких атомов и молекул оно состоит, как они взаимодействуют друг с другом.

По началу спектроскопия позволяла изучать лишь простейшие вещества — атомы и молекулы, однако человечеством двигала идея заглянуть глубже — внутрь своего организма. Революцию совершил научный коллектив под руководством Эдуарда Шпольского, который в 1950‑х открыл эффект Шпольского. Он послужил началу нового направления — люминесцентной спектроскопии сложных органических соединений.

Татьяна Савельева приехала с лекцией из Москвы
Татьяна Савельева приехала с лекцией из Москвы
Фото: ИЦАЭ Нижний Новгород

Война с раковыми партизанами

Спектроскопия как метод исследования вещества сегодня применяется в разных отраслях: химии, физике, биохимии, материаловедении, химической инженерии и т.д.

Со временем спектроскопия прочно вошла и в сферу медицинской диагностики. Современные медицинские лазеры позволяют направить свет вглубь ткани и по тому, как он рассеивается или поглощается, судить о её состоянии. За счет этого можно находить онкологию, моментально определять границы опухоли и даже лечить злокачественные образования практически без побочных эффектов и без хирургического вмешательства.

«Здоровые и больные участки отражают и поглощают свет по-разному — именно это и фиксирует спектроскопическая аппаратура. Это значит, что мы можем обнаружить опухоль раньше, чем она станет видна на УЗИ или КТ, — рассказывает ученый. — Мы движемся к тому, чтобы проводить диагностику прямо в момент операции, в реальном времени. Например, хирург может сразу узнать, пройдена или нет граница опухоли. Это спасает здоровье, а иногда — и жизнь».

Татьяна Савельева вместе с научной группой исследует возможность неинвазивного лечения опухолей головного мозга с помощью спектроскопии.

«Ученые говорят, что лечение опухолей – это как партизанская война. Раковые клетки распространяются вдоль хронических сосудов, нервных окончаний и единичные клетки отловить практически невозможно. Увы, они не образуют какие-либо капсулы, чтобы их можно было открыть и достать оттуда все негативное для организма: все равно кто-то “убежал” и “спрятался”», — пояснила Татьяна Савельева.

В этой борьбе помогает флуоресцентная спектроскопия, которая выделяет раковые клетки и делает процесс их удаления намного удобнее и эффективнее. В процессе хирург использует нейрохирургический аспиратор — высокотехнологичное оборудование, разработанное специально для сложных операций на головном мозге. Аспиратор основан на ультразвуковых технологиях для точного удаления тканей, уменьшая повреждения и сохраняя здоровые структуры мозга.

В подобных операциях также применяют эндоскоп с двумя камерами — одной обычной, а второй — флуоресцентной. За счет тонких оптических волокон устройства можно проникнуть вглубь организма и получить картинку излучения оттуда — даже без хирургических вмешательств.

Сочетание лазерных и оптоволоконных технологий позволило вывести спектроскопию на новый уровень в медицине
Татьяна Савельева

На фоне развития технологий искусственного интеллекта ученые также часто прибегают к машинному обучению. Сегодня ИИ помогает анализировать и распознавать опухолевые спектры, классифицировать типы тканей и даже прогнозировать исход операций — всему этому исследователи обучают нейросети.

Лечение опухолей головного мозга с помощью спектрометрии видится как перспективная технология. Пока что ученые и медики отбирают материал на основе исследований нескольких человек, однако уже есть позитивные прогнозы: пациенты с глиомами, которые уже прошли подобную операцию, продолжают жить вопреки заверениям врачей. И, кто знает, может уже в ближайшее десятилетие человечество найдет способ побороть рак головного мозга.

Ранее на сайте pravda-nn.ru сообщалось, что нижегородские эндоскописты назвали современные методы лечения болезней ЖКТ.

Ещё новости по теме
«Анальгетик будущего» создали нижегородские и пермские ученыеНижегородские ученые научили ИИ распознавать пьяных людей по голосуУченые ННГУ займутся синтезом высокочистого компонента для микроэлектроники
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram:
Самое популярное
Новости партнеров

Следующая запись

Больше нет записей для загрузки

Нет записей для подгрузки

Нацпроекты - людям

Нижегородцы подали 14 тысяч заявок на запись детей в первый класс на госуслугах :: Детская и спортивная площадки появятся в сквере имени Николая Жаркова :: Ход благоустройства проверили в Сормовском районе :: Нижегородцы превращают хобби в бизнес благодаря нацпроекту :: Гости юбилейного фестиваля «Золотая хохлома» смогут добраться до площадки мероприятия на электричках :: Четверо врачей трудоустроились в Кулебакскую ЦРБ по программе «Земский доктор» :: Нижегородские мастера могут подать заявку на участие в ярмарке «Арт.Молодость» на фестивале «Таврида.АРТ» в Крыму :: Глеб Никитин и Игорь Левитин провели заседание комиссии Госсовета по экологии :: В Вознесенском округе Нижегородской области начался ремонт дорог :: Десять новых автобусов поступило в Балахну :: Фольклорная экспедиция проходит в Нижегородской области :: Новый ФАП открылся в посёлке Тёша Навашинского округа :: Эксперты проекта по развитию макротерритории «Большая Волга» ознакомились с туристическим потенциалом Нижегородской области :: Нижегородские ИТ-компании и ИП смогут вернуть НДФЛ за привлеченных специалистов :: Новый цифровой флюорографический комплекс поступил в поликлинику ГКБ №28 :: Бывшая свалка на Московском шоссе исключена из реестра объектов накопленного экологического ущерба :: Сезон ремонта и строительства дорог начался в Нижегородской области :: Нижегородские общественники помогают беременным женщинам в кризисной ситуации :: В апреле «Поезда здоровья» посетят 18 муниципалитетов Нижегородской области :: Названы самые популярные у пациентов «Поездов здоровья» врачи :: Более 300 предприятий представят свои вакансии на ярмарке трудоустройства :: 13 нижегородских школьников и студентов представят регион в финале ежегодной Интеллектуальной олимпиады ПФО :: Третья очередь ИТ-кампуса «НЕЙМАРК» получила разрешение на строительство :: Неделя детской и юношеской книги стартовала в Нижегородской области:: Месячник по благоустройству дорог стартовал в Нижегородской области :: В Нижегородской области обновился портал региональных государственных услуг :: Пять нижегородских компаний принимают участие в бизнес-миссии в Беларуси :: Рейтинговое голосование по проекту «Формирование комфортной городской среды» продлится до 30 апреля :: ИТ-кампус «НЕЙМАРК», Сбербанк и ННГУ им. Н.И. Лобачевского будут развивать проекты в сфере искусственного интеллекта :: Участница викторины «КУПНО ЗА ЕДИНО!» из Ардатовского округа получила автомобиль :: Реконструкция моста через Пижму началась в Тоншаевском районе :: Более 2,4 млн рублей направлено на оснащение ДШИ в Первомайске по нацпроекту :: Нижегородская область вошла в топ‑5 регионов по количеству участников молодежного направления проекта «Мастера гостеприимства» :: Почти 10 тысяч нижегородцев получили медицинскую помощь в «Поездах здоровья» с начала года :: Глэмпинги откроются в 10 муниципалитетах Нижегородской области в этом году :: Более 100 человек из аварийного жилья в Шахунье получили ключи от новых квартир :: Более 1,5 тысячи «серебряных» волонтеров активно действуют в регионе :: 11 врачей трудоустроились в Балахнинскую ЦРБ по программе «Земский доктор» :: Специалисты МГУ изучат состав отходов в «Черной дыре» в Дзержинске :: Социальные участковые расскажут нижегородцам о благоустройстве пространств :: Глеб Никитин провел заседание оргкомитета по подготовке к 225-летию со дня рождения Александра Пушкина :: В Дзержинском театре кукол будет выполнен капремонт по нацпроекту в 2024 году :: Нижегородцы могут принять участие в новом сезоне проекта «Флагманы образования» :: Молекулярно-генетическую лабораторию создали на базе Нижегородского областного клинического онкологического диспансера :: Контракты на ремонт почти 400 км автодорог по нацпроекту уже заключены в Нижегородской области ::