Представьте, что можно посветить фонариком на руку и сразу увидеть детальную картинку сосудов и нервов, а для определения опухоли не понадобятся десятки анализов. Звучит как фантастика? Как раз об этом рассказал член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой оптики и биофотоники Института физики СГУ им. Н. Г. Чернышевского, лауреат премии «Вызов» в номинации «Ученый года 2024», д. ф. - м. н. Валерий Тучин.
Его команда разрабатывает революционный метод — оптическое просветление тканей. Это значит, что ученые нашли способ делать биологические ткани прозрачными. Ненадолго и управляемо, но этого достаточно, чтобы свет мог проникнуть глубоко внутрь и показать то, что раньше было скрыто.
Но почему же мы не видим сквозь кожу? Все дело в рассеянии света. Валерий Тучин объяснил явление на основе бытовой ситуации: «Свет сильно рассеивается в тканях, и поэтому мы не можем видеть, например, кости и сосуды. Пример из жизни — капля молока в воде делает ее мутной». Наши ткани ведут себя именно как эта мутная вода — свет в них «теряется», и картинка получается размытой.
Чтобы «очистить» мутную воду, нужно убрать частички, которые рассеивают свет. Ученые используют для этого специальные вещества-агенты. Лучший пример прозрачности — наш собственный глаз. Роговица прозрачна, потому что состоит из идеально уложенных волокон. А склера, белая часть глаза, — из таких же волокон, но уложенных хаотично, поэтому она непрозрачна. Задача ученых — сделать другие ткани похожими на роговицу, что откроет медицине огромные возможности:
— Диагностика диабета и других осложнений. Оказывается, скорость, с которой просветляющий агент проникает в ткань, — это точный маркер. Если можно измерить скорость диффузии, то можно на ранней стадии прогнозировать слабоумие, мышечную недостаточность, диабетическую стопу, инфаркты.
— Борьба с раком. Технология позволяет подсветить и четко увидеть раковые клетки в глубине органов.
— Безопасность. В отличие от рентгена, световые методы абсолютно безопасны.
Этот проект — яркий пример того, как фундаментальная наука из стен вуза превращается в технологии, способные спасать жизни. Прямо сейчас студенты и научные сотрудники университетов работают над исследованиями, которые могут стать прорывными открытиями в будущем.
Текст: Альфия Тимошенко, СГУ им Н. Г. Чернышевского, победитель конкурса «Медиакод»
Его команда разрабатывает революционный метод — оптическое просветление тканей. Это значит, что ученые нашли способ делать биологические ткани прозрачными. Ненадолго и управляемо, но этого достаточно, чтобы свет мог проникнуть глубоко внутрь и показать то, что раньше было скрыто.
Но почему же мы не видим сквозь кожу? Все дело в рассеянии света. Валерий Тучин объяснил явление на основе бытовой ситуации: «Свет сильно рассеивается в тканях, и поэтому мы не можем видеть, например, кости и сосуды. Пример из жизни — капля молока в воде делает ее мутной». Наши ткани ведут себя именно как эта мутная вода — свет в них «теряется», и картинка получается размытой.
Чтобы «очистить» мутную воду, нужно убрать частички, которые рассеивают свет. Ученые используют для этого специальные вещества-агенты. Лучший пример прозрачности — наш собственный глаз. Роговица прозрачна, потому что состоит из идеально уложенных волокон. А склера, белая часть глаза, — из таких же волокон, но уложенных хаотично, поэтому она непрозрачна. Задача ученых — сделать другие ткани похожими на роговицу, что откроет медицине огромные возможности:
— Диагностика диабета и других осложнений. Оказывается, скорость, с которой просветляющий агент проникает в ткань, — это точный маркер. Если можно измерить скорость диффузии, то можно на ранней стадии прогнозировать слабоумие, мышечную недостаточность, диабетическую стопу, инфаркты.
— Борьба с раком. Технология позволяет подсветить и четко увидеть раковые клетки в глубине органов.
— Безопасность. В отличие от рентгена, световые методы абсолютно безопасны.
Этот проект — яркий пример того, как фундаментальная наука из стен вуза превращается в технологии, способные спасать жизни. Прямо сейчас студенты и научные сотрудники университетов работают над исследованиями, которые могут стать прорывными открытиями в будущем.
Текст: Альфия Тимошенко, СГУ им Н. Г. Чернышевского, победитель конкурса «Медиакод»
Автор фото: Дмитрий Ковшов, СГУ / финалист конкурса «Медиакод»