МОСКВА, 5 фев — РИА Новости. Американские ученые разработали новый метод флуоресцентного биоимиджинга, позволяющий в режиме реального времени наблюдать за процессами, происходящими в организме, искать очаги заболеваний и контролировать лечение. Описание приведено в журнале Nature Communications.
Эффективность молекулярной визуализации с помощью флуоресцентных агентов — флуоресцентного биоимиджинга — доказана на уровне лабораторных и клинических испытаний. В частности, этот метод применяется для контроля удаления опухолей в ходе онкологических операций на легкие, а также при до- и интраоперационном наблюдении пациентов. Различные варианты метода широко используют биологи и медики для изучения самых различных процессов, происходящих в живых тканях животных и человека.
Суть метода заключается в том, что в ткани или кровь вводится контрастный флуоресцентный агент, обладающий способностью связываться с конкретными клетками (например, раковыми) или белками. При воздействии на ткани светом определенной зоны спектра, эти клетки становятся видимыми.
Однако у метода флуоресцентного биоимиджинга есть недостаток — из-за сложности биологических систем сбор и обработка данных для построения изображения требует трудоемких вычислений и занимает много времени.
Американские ученые из Университета Южной Калифорнии в сотрудничестве с коллегами из Кембриджского университета разработали новый вариант метода молекулярной визуализации, который может работать в режиме реального времени.
За основу они взяли технику флуоресцентной гиперспектральной визуализацией, позволяющую не только следить за помеченными молекулами, но и дифференцировать их цвета по всему спектру, а также создавать полноцветные изображения внутренних частей организма. Разработанная авторами модификация этой техники, названная методом расширенного спектрально-кодированного представления (SEER), обеспечивает в 2,7 раза
большую четкость изображения, чем существующие методы, а работает в 67 раз быстрее.
Скорость обеспечивается специальным алгоритмом более быстрой обработки сигналов флуоресцентных меток, а более высокая детализация достигается за счет анализа сигналов по всему спектру. Но самое главное, что при этом методе используется меньший ресурс памяти компьютера, что очень важно для проведения масштабных исследований.
"SEER — это быстрый и интуитивно понятный математический способ интерпретации изображений по мере их сбора и обработки. Это своего рода элемент фундаментальной науки, который может быть использован для разработки более качественных методов диагностики и лечения, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Франческо Кутрале (Francesco Cutrale), профессора молекулярной и компьютерной биологии Университета Южной Калифорнии. — Эта технология достаточно универсальна. Она может стать основой приложения смартфона для использования в дистанционной медицине, определения безопасности пищевых продуктов или обнаружении поддельных валют".
В ближайшее время ученые совместно с врачами детской больницы Лос-Анджелеса планируют использовать метод SEER для клинического выявления ранних стадий заболеваний раком легких, а также для изучения последствий воздействия на организм загрязняющих веществ.