Ученые разработали установку, способную "видеть" всю кровь человека

МОСКВА, 25 мая — РИА Новости. Ученые Саратовского государственного университета разработали прототип "in vivo цитометра" для обнаружения посторонних биологических объектов — раковых клеток, тромбов, патогенов при заражении крови — непосредственно в кровотоке. В отличие от обычного цитометра, он может обследовать практически весь объем крови в организме человека, сообщили в пресс-службе вуза.

Проточная цитометрия — это современная технология быстрого измерения характеристик клеток и происходящих в них процессов, которая позволяет исследовать кровь по сигналам светорассеяния и флуоресценции.

Как пояснили ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ), применение проточной цитометрии дает возможность диагностировать онкологические заболевания, наблюдать за пациентами из группы риска, оценивать состояние иммунной системы.

«

"Основное отличие созданного нами "in vivo цитометра" от обычного заключается в том, что, поскольку исследуется протекающая кровь, он может рассмотреть практически весь объем крови в организме, что позволяет находить очень редкие популяции объектов", — отметил доцент Института физики СГУ Даниил Браташов.

По его словам, при взятии крови для анализа в стандартную большую пробирку попадет всего несколько раковых клеток у пациента с онкологией, а при неудачном стечении обстоятельств они могут вообще туда не попасть.

Исследования проводились на лабораторных крысах: их подключали к разработанной установке таким образом, что часть крови из артерии катетерами выводилась во внешнюю стерильную ячейку, а затем возвращалась в вену.

Настройка in vivo проточного цитометра специалистами лаборатории Биомедицинской фотоакустики СГУ

© Фото : младший научный сотрудник СГУ им. Н.Г. Чернышевского Алексей Ермаков

1 из 2

Настройка in vivo проточного цитометра специалистами лаборатории Биомедицинской фотоакустики СГУ

© Фото : младший научный сотрудник СГУ им. Н.Г. Чернышевского Алексей Ермаков

2 из 2

Настройка in vivo проточного цитометра специалистами лаборатории Биомедицинской фотоакустики СГУ

© Фото : младший научный сотрудник СГУ им. Н.Г. Чернышевского Алексей Ермаков

1 из 2

Настройка in vivo проточного цитометра специалистами лаборатории Биомедицинской фотоакустики СГУ

© Фото : младший научный сотрудник СГУ им. Н.Г. Чернышевского Алексей Ермаков

2 из 2

Как пояснили ученые, похожим образом работают медицинские машины для гемодиализа. По их словам, лабораторный прототип установки позволяет наблюдать в данной ячейке в потоке неразбавленной крови посторонние редкие объекты, а также выделять их из потока с помощью магнитного сепаратора.

На данном этапе, по оценкам исследователей, основное направление практического применения нового цитометра — использование для научных исследований различных процессов в крови, например, распространения раковых клеток из основной опухоли и формирования метастаз.

Для специалистов по тромбообразованию интерес представляет возможность исследовать ранние зародыши тромбов из нескольких склеенных между собой клеток. Данный метод также потенциально можно применять для поиска и извлечения различных патогенов, например, при остром заражении крови.

"У этой технологии есть ряд аналогов, в основном разработанных в США и Великобритании, которые могут работать непосредственно в кровеносном сосуде", — рассказал Даниил Браташов.

Однако по его словам, использование внешней проточной ячейки позволяет лучше "видеть" и разделять объекты, получать больше признаков исследуемых объектов.

"Если сравнивать с установками-сепараторами, мы в целом находимся с ними на одном уровне, но можем также видеть объекты непосредственно перед осуществлением сепарации или в процессе", — добавил ученый.

Разработка основана на сравнительно недавно созданной технологии микроскопии светового листа. В настоящее время ученые продолжают дорабатывать систему по ряду параметров.

"Мы дорабатываем оптическую систему, чтобы получить возможность исследовать не только количественные признаки объектов, но и наблюдать их непосредственно невооруженным глазом (как в микроскопе). Кроме того, мы продолжаем развивать программное обеспечение, чтобы сделать его максимально удобным для пользователя (биолога или медика-исследователя), который смог бы, не разбираясь глубоко в технологии, просто получать изображения посторонних объектов в кровотоке, подсчитывать их статистику и группировать эти объекты при их большом количестве", — добавил ученый СГУ.

Направление, в рамках которого проводится данное исследование, входит в стратегический проект Саратовского государственного университета "Технологии персонализированной медицины" программы "Приоритет-2030".