Самарские ученые работают на прибором экспресс-диагностики рака

Новая разработка позволит в течение нескольких минут диагностировать онкологию по параметрам биожидкости.

Учёные Самарского национального исследовательского университета, Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ) и Самарского областного клинического онкологического диспансера (СОКОД) совместно разрабатывают прибор экспресс-диагностики раковых заболеваний, использующий оптический метод.

Необходимость создания подобного прибора диктуется ростом числа ежегодно выявляемых случаев заболевания рака как в России, так и во всем мире. Причем тяжесть лечения усугубляется поздним обращением за помощью, что связано с отсутствием в мире эффективных методов ранней диагностики рака в процессе профилактических мероприятий.

Метод оптического анализа биожидкостей, предложенный учеными Самарского университета совместно со специалистами СамГМУ и СОКОД, позволяет определять естественные онкологические биомаркеры в биожидкостях человека. Это может быть кровь, урина или слюна, однако разработчики планируют адаптировать прибор для слюны, как наиболее простого и удобного способа для экспресс-диагностики. Преимуществами данной разработки являются неинвазивность, быстрота и экономичность диагностики.

В новом приборе используется технология Lab-on-chip. Это миниатюрное устройство, соединяющее в себе целый набор нанотехнологий и позволяющее осуществлять один или несколько многостадийных комплексных анализов. По предварительным оценкам ученых Самарского университета по размерам прибор будет сравним с обычным смартфоном. Диагностика займет несколько минут. Образец биожидкости, взятый у пациента, будет помещен в емкость внутри чипа, в котором будет проведена микрофлюидная сортировка частиц биожидкости с одновременным их спектральным анализом с помощью миниатюрных волоконных лазеров.

Новая разработка была представлена научному сообществу на прошедших недавно в Китае конференциях «SPIE/COS Potonics Asia 2016» и «2016 International Conference on Laser Applications in Life Sciences» Иваном Братченко и ассистентом кафедры лазерных и биотехнических систем Олегом Мякинином.

В новом приборе потенциально могут быть также использованы разработки и других университетов России. В частности, исследования по гигантскому комбинационному рассеянию. Эта технология наноструктурирования поверхности позволяет существенно усилить оптический сигнал и избавить его от шумов, соответственно, возрастет и скорость, и качество экспресс-анализа. На прошедших конференциях были достигнуты предварительные договоренности о сотрудничестве в этой области.

Комментарий

Доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Иван Братченко:

— Прибор, над которым мы работаем — вещь очень сложная. Здесь собраны технологии, находящиеся на стыке оптики, биофизики, химии, биологии, медицины, наноинженерии, поэтому над прибором работают специалисты разных профилей нескольких факультетов нашего университета, кафедры онкологии СамГМУ, а также специалисты из ПГУТИ, которые разрабатывают специальное оптоволокно для детектора устройства. Все эти технологии мы должны соединить вместе в одном чипе, который потом будет использоваться в задачах диагностики.

Виталий Спирин