Учёные разработали особую технологию ультразвукового исследования человеческих тканей, которая позволит в будущем отказаться от малоприятных инвазивных методов диагностики. Система, позволяющая создавать детальные изображения, помещается на кончике тончайшего оптоволокна.
Эта разработка позволяет делать микроскопические и даже наноизображения клеток, выстилающих труднодоступные ткани, к примеру, желудочно-кишечного тракта. Это облегчит диагностику как онкологических, так и инфекционных заболеваний наподобие бактериального менингита.
Чтобы получить столь же качественный результат, сегодня требуется сложное и громоздкое лабораторное оборудование. Когда новая технология выйдет в реальный мир, её можно будет использовать в любой клинике и значительно улучшить качество ухода за пациентами.
К тому же новый ультразвуковой зонд не требует применения флуоресцентных меток, как это часто бывает в современной микроскопии. Известно, что в больших объёмах эти химические соединения могут разрушать человеческие клетки.
Исследователи назвали свою разработку фононным зондом. Его можно поместить в стандартный оптический эндоскоп, который представляет собой тонкую трубку с камерой и фонариком на конце.
С помощью эндоскопа, который вводится в полости человеческого тела (обычно) через естественные отверстия, можно диагностировать самые разные заболевания на ранних стадиях. Этот процесс можно заметно усовершенствовать, объединив методы оптической и фононной диагностики.
Фононный зонд позволяет создать точную микроскопическую 3D-карту обследуемых тканей. Он может создать трёхмерное изображение клеток в ткани, учитывая их плотность и расположение.
Фононный зонд способен делать двумерные изображения с разрешением до одного микрометра, совсем как стандартный микроскоп.
При этом трёхмерное изображение, полученное с помощью этого устройства, позволяет увидеть мельчайшие детали величиной в один нанометр. Оптоволоконные системы визуализации раньше не позволяли получить изображения с таким высоким разрешением.
Получается, новая разработка учёных объединяет преимущества микроскопии и ультразвуковой диагностики.
Разработчики продемонстрировали, что новую технологию можно использовать как с единичным волокном, так и с пучком из 10-20 тысяч оптических волокон.
Высокое пространственное разрешение и широкий угол обзора позволяют собирать медицинские данные с разных участков образца ткани, не перемещая устройство. Когда этот высокотехнологичный зонд получит широкое применение в медицине, он сделает процедуру диагностики заболеваний гораздо более комфортной.
К слову, создатели устройства предполагают не только его медицинское применение. Такой зонд прекрасно справится с анализом самых разных поверхностей и материалов, что позволит использовать его в высокоточном производстве и метрологии.
Исследование было опубликовано в издании Light: Science & Applications.
Ранее мы писали о роботе, который проникает в органы через эндоскоп и восстанавливает ткани с помощью 3D-печати. Также мы сообщали о быстром и безболезненном методе диагностики рака, предложенном российскими учёными.
Больше передовых новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделе "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".
