Что происходит

Российские учёные создали портативный прибор для ранней диагностики опухолей с точностью до 90%

Разработка Пермского политеха, МГУ и Российского квантового центра обнаруживает единичные наночастицы и раковые маркеры на месте отбора пробы. Устройство размером с ладонь решает проблему разрушения биомаркеров за полчаса транспортировки.

magnific.com

Микропластик в крови вызывает хроническое воспаление и провоцирует рак. А ещё в крови есть биомаркеры — вещества, которые появляются задолго до того, как томограф может увидеть опухоль. Проблема в том, что традиционное оборудование (флуоресцентная корреляционная спектроскопия) — громоздкое, стоит миллионы рублей и привязано к лаборатории. Пока образец везут в клинику, маркеры разлагаются примерно за полчаса, и результат искажается.

Что сделали российские учёные. Команда из Пермского политеха, московского центра передовых исследований, МГУ, Российского квантового центра и южнокорейского Университета Сонгюнгван создала первый в мире компактный прибор для обнаружения единичных наночастиц прямо на месте отбора пробы. Точность — до 90%.

Как это работает. Устройство — это оптоволоконный кабель, на торец которого нанесена металинза: сверхтонкая пластинка из миллионов крошечных кремниевых столбиков. Каждый из них работает как антенна для света. Наночастицы обрабатывают специальным красителем, пускают лазер по кабелю, металинза сжимает луч в точку, а ответный сигнал возвращается на компьютер.

Ключевое открытие, по словам профессора кафедры общей физики Пермского политеха Александра Сюя, — подбор оптимальной толщины оптоволокна: 50 микрон. Это примерно половина толщины человеческого волоса.

В экспериментах прибор обнаруживал светящиеся пластиковые частицы разного размера и отдельные молекулы белка даже в сверхнизких концентрациях — когда на литр воды или крови приходилось всего несколько сотен миллионов частиц. Это как найти иголку в стоге сена, но устройство справляется.

Прибор умещается на ладони, не требует сложной настройки и устойчив к вибрациям. Его можно использовать прямо в скорой, в процедурном кабинете или на производстве.

Перспективы. Теоретически разработка может применяться для:

  • ранней диагностики рака (обнаружение микрочастиц, выделяемых раковыми клетками);

  • экологического мониторинга воды (поиск микропластика).

Пока технология проходит доработку, но в планах учёных — внедрение в скорой помощи и поликлиниках.