Устройство, которое может выявить признаки сердечно-сосудистых заболеваний по капле крови за три минуты, создали специалисты СГУ в составе исследовательского коллектива. Результаты представлены в Photonics.

В настоящее время анализ крови выполняется за 2–3 часа, а при высоких загруженностях клиник результаты можно ждать до недели, рассказали ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ). Анализ крови по некоторым показателям повсеместно используется при диспансеризации, отслеживания процесса выздоровления в стационарах и в направленной диагностике некоторых заболеваний.

Своевременная и быстрая диагностика позволит быстрее начать лечение некоторых заболеваний, например ишемической болезни сердца, которой страдает каждый десятый россиянин трудоспособного возраста, подчеркнули в вузе.

Ученые СГУ совместно с коллегами из Саратовской областной клинической больницы при поддержке коммерческого партнера создали устройство, которое способно более быстро выявлять отклонения в составе крови. Датчик работает по принципу волновода: он основан на обнаружении сдвигов максимумов и минимумов в спектре, который получается при пропускании света через сыворотку крови. Также в устройстве учитывается наличие рассеивающих излучение частиц и изменение характеристик взаимодействия со светом отдельных биомаркеров.

«На основе микроструктурного стеклянного волокна с диаметром полой сердцевины тоньше человеческого волоса мы создали биосенсор, позволяющий определять отклонения в сыворотке крови. Мы привлекли добровольцев с изменениями в параметрах крови, соответствующих сердечно-сосудистым заболеваниям, и здоровых людей, потом обработали полученные данные и показали, что устройство работает с высокой чувствительностью», — рассказал заведующий кафедрой оптики и биофотоники Института физики и руководитель Научно-медицинского центра СГУ Валерий Тучин.

Большая, чем у традиционных способов анализа крови, способность определять биомаркеры у нового устройства обусловлена использованием принципа полного отражения света от стенок волокна. Это же физическое явление используется в студийных световодах для «концентрирования» излучения в отдельных точках и объясняет появление миражей в воздухе при некоторых условиях.

«Без затрат времени квалифицированного персонала, применения химических реагентов и использования сложного оборудования за три минуты можно выявить патологии в сыворотке крови. Кроме использования этих данных в клинических целях для лечения одного пациента, результаты быстрого сканирования могут стать основой для сбора базы данных о здоровье населения при пандемиях или для оценки влияния воздействия окружающей среды», — добавил Тучин.

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания (проект № FSRR-2023-0007).

Риановости