Ученые создают "лабораторию в смартфоне" для больных сахарным диабетом

МОСКВА, 18 мая — РИА Новости. Оценить в домашних условиях степень поражения тканей при сахарном диабете любых типов поможет методика, разрабатываемая специалистами Саратовского государственного университета совместно с другими российскими учеными и коллегами из Китая. По их словам, новый подход будет полностью бесплатным и неинвазивным, а реализовать его можно с помощью обычного смартфона. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Сахарный диабет — опасное заболевание, при котором нарушается механизм усвоения глюкозы. По прогнозам экспертов, в 2045 году число больных сахарным диабетом достигнет почти 700 миллионов человек.

Из-за повышенного содержания свободной глюкозы в крови во всем организме развивается особое необратимое поражение тканей, рассказали специалисты. Главная причина этого патологического процесса — гликирование белков, то есть образование межмолекулярных сшивок. Они затрудняют снабжение клеток питательными веществами и кислородом, ухудшают утилизацию токсинов, делая ткань менее проницаемой для молекул, отвечающих за обмен веществ.

Это приводит к возникновению многочисленных осложнений, среди которых нейропатия, ретинопатия, нефропатия, ишемическая болезнь сердца и заболевания периферических артерий. Затрудненное кровоснабжение конечностей, особенно ног, приводит к потере чувствительности, образованию язв, а затем к гангрене, требующей ампутации. Активный процесс гликирования требует незамедлительного обращения к специалистам.

Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) разработали подход, позволяющий в домашних условиях определить степень поражения тканей для своевременного обращения к врачу. По их словам, они установили связь степени гликированности со скоростью распространения в ткани молекул глицерина, а также нашли соответствие между масштабом поражения во внешних и внутренних органах.

«

"Мы обратили внимание на то, что скорость распространения глицерина и других молекул, применяющихся в лаборатории для оптического просветления тканей, сильно замедляется в гликированных участках. Мы определили скорость распространения молекул глицерина в коже и сердечной мышце у лабораторных животных с модельным сахарным диабетом и без него", — рассказал заведующий кафедрой оптики и биофотоники СГУ, член-корреспондент РАН Валерий Тучин.

По словам исследователей, скорость распространения не только глицерина, но и любых других молекул в патологической ткани замедляется в три-пять раз, что и является одной из причин осложнений.

"Измеренное нами замедление распространения молекул характерно для всех органов. Это дает возможность рассчитывать степень гликированности малодоступных внутренних органов по скорости движения молекул в легко доступном органе, например, в коже", — объяснил Тучин.

В отличие от аналогов, новый метод полностью неинвазивный и не требует взятия специальных проб. Также преимущества подхода ученых СГУ — огромная экономия и высокая скорость исследования, отметили создатели.

Для оценки скорости распространения глицерина достаточно простых фотометрических методов, реализуемых в домашних условиях с помощью смартфона. Анализ происходит за счет регистрации изменений в отражении от кожи излучения светодиода встроенного фонарика. Процедура, по словам создателей, займет 5-10 минут и будет фактически бесплатной, так как потребует всего одной капли глицерина.

"Наиболее сложная часть работы заключается в предварительных фундаментальных исследованиях по точному расчету взаимосвязи степени гликированности различных органов. Именно эти данные будут "зашиты" в приложение для смартфона", — отметил Тучин.

Исследование проведено в сотрудничестве с Саратовским государственным медицинским университетом им. В.И. Разумовского, Национальным исследовательским Томским государственным университетом, Университетом ИТМО, Институтом общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Первым Московским государственным медицинским университетом им. И.М. Сеченова, ФГБУ "НМИЦ им. В.А. Алмазова" Минздрава России и Хуачжунским университетом науки и технологии (Китай).

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