Новый метод терагерцовой микроскопии позволяет преодолевать предел разрешения для оптических микроскопов. Его можно использовать для диагностики злокачественных новообразований. Статья о новом методе опубликована в журнале Applied Physics Letters, исследование поддержано грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

Современные методы ранней диагностики злокачественных новообразований недостаточно эффективны, поэтому они используются лишь как вспомогательные. Последние исследования показывают, что проблему ранней диагностики можно решить при помощи методов микроскопии и визуализации тканей в терагерцовом диапазоне электромагнитного спектра, который занимает промежуточное положение между инфракрасными и микроволнами. В то же время существующие методы терагерцовой спектроскопии и визуализации тканей не очень точны, и внедрить их в клиническую практику сложно.

В своей новой работе российские ученые вместе с зарубежными коллегами разработали новый метод терагерцовой микроскопии биологических тканей. Он основан на эффекте твердотельной иммерсии: в случае фокусировки пучка излучения позади объекта с высоким показателем преломления (в данном случае кремниевой полусферы) можно значительно увеличить пространственное разрешение микроскопа. У обычных оптических микроскопов предел разрешения ограничен и равен половине длины волны электромагнитного излучения, фокусируемого объективом. Иммерсия поможет преодолеть этот предел.

0221cfae90512f265d56ee1787f946a3234d9a95 

Схема предложенного метода терагерцовой микроскопии

«Столь высокое пространственное разрешение позволяет нам визуализировать структурные особенности тканей значительно меньшего размера, чем это было возможно при использовании обычных оптических микроскопов, — рассказал автор работы, старший научный сотрудник МГТУ имени Н.Э. Баумана Кирилл Зайцев. — Для демонстрации возможностей разработанного метода мы приводим в статье результаты визуализации различных биологических объектов, в том числе клеточных сфероидов, предназначенных для биопечати, и соединительных тканей молочной железы».

467531017f60de6e68f73e83ee50b8120f1581ac 

Фотография и терагерцовое изображение листа растения пуансеттии

Новый метод можно применять не только при диагностике рака. Например, терагерцовая микроскопия может найти свои приложения в регенеративной медицине — науке, занимающейся восстановлением поврежденных тканей и органов.

Похожие новости

  • 14/04/2017

    Российские ученые приблизились к разгадке механизма выработки лечебных белков

    ​Ученые ТГУ и МГУ выявили механизмы, которые играют главную роль в продукции миокинов - белков, обладающих противовоспалительным действием. Полученные данные помогут активизировать выработку в организме веществ, снижающих уровень воспалительных процессов.
    765
  • 31/05/2017

    Интерн НГУ получила премию им. Ю.Н. Соколова по лучевой диагностике

    ​23-25 мая 2017 года в Москве состоялся XI Всероссийский национальный конгресс лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2017».  «Радиология» на данный момент является самым популярным и масштабным медицинским мероприятием по лучевой диагностике в нашей стране.
    979
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    346
  • 02/08/2018

    Московские ученые предложили новый метод таргетированной терапии рака

    ​Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова детально изучили связь между действием белка p53, метастазированием опухолей и «самоубийством» клетки. Они обсудили возможные подходы к прогнозированию развития метастазов и подбору лечения, а также предложили соединения, способные подавлять метастазирование.
    289
  • 20/04/2018

    Ученые обнаружили неожиданные функции белка, ответственного за программируемую гибель клеток

    Продолжая исследовать необычные роли белка каспаза-2, одного из важнейших участников апоптоза (программируемой клеточной гибели), биологи обнаружили еще один белок, с которым он может взаимодействовать.
    458
  • 14/12/2017

    Развитие регенеративной медицины получило мощный импульс

    Недавно в Московском университете им. М.В.Ломоносова проходил III Национальный конгресс по регенеративной медицине. Среди десятков интереснейших докладов особо выделялось выступление ученых из петербургского Института цитологии (ИНЦ РАН).
    1045
  • 19/10/2018

    Российские биологи открыли два новых вида ракообразных

    ​​Биологи Московского государственного университета им. Ломоносова обнаружили на Курилах два новых вида паразитических ракообразных, сообщила пресс-служба МГУ. "Исследование проходило в рамках направления "Животные" мегапроекта Московского университета "Ноев ковчег", поддержанного Российским научным фондом (РНФ).
    187
  • 12/03/2018

    Биологи МГУ о биосинтезе белка и проблеме старения

    ​Профессор Медицинской школы Гарвардского университета Вадим Гладышев получил в 2017 году грант Правительства РФ ("мегагрант") на создание лаборатории системной биологии старения в Научно-исследовательском институте физико-химической биологии имени А.
    480
  • 14/11/2017

    Цифровой гербарий МГУ - крупнейший поставщик данных о биоразнообразии России

    ​Данные об оцифрованных 786 000 образцов Цифрового гербария МГУ импортировали в Глобальную базу данных биоразнообразия GBIF. Информация на международной платформе стала доступна исследователям со всего мира.
    537
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    586