В Беларуси разработали макета прибора для регистрации интенсивности излучения нанокристаллов

Ранняя диагностика с наночастицами

Эта диагностика всегда была на грани предположения. Ведь только в теории все предельно ясно: если среди клеток пациента, взятых на исследование и помещенных под окуляр флуоресцентного микроскопа, есть такие, которые светятся в ультрафиолетовых лучах иначе, чем остальные, то у человека можно диагностировать рак на ранней стадии. На самом же деле после первого теста никакой ясности не появляется. И после второго, и после десятого тоже.

Доцент Виталий ОСИПОВИЧ и заведующий ка федрой БГУИР Константин ЯШИН проверяют макет прибора для регистрации интенсивности излучения нанокристаллов.
Доцент Виталий ОСИПОВИЧ и заведующий ка федрой БГУИР Константин ЯШИН проверяют макет прибора для регистрации интенсивности излучения нанокристаллов.

Все дело в том, что молекулы органического красителя с «пришитыми» к ним белками-маркерами, которые вводятся перед исследованием в образец и заставляют раковые клетки светиться, «выгорают» секунд за 30—40. К тому же разница в уровне свечения больных и здоровых клеток столь ничтожна, что рассмотреть что-либо врач просто не успевает. Только начал присматриваться — картинка тут же предательски темнеет. Стало быть, всю диагностическую процедуру надо начинать сначала. 

Вот почему, когда за рубежом появилась идея использовать для диагностики стойкие к выгоранию неорганические наноразмерные кристаллы, медики инициировали проведение подобных исследований и в нашей стране. Силы для этого были привлечены серьезные: НИИ физико-химических проблем БГУ, Институт химии новых материалов  и Институт физиологии НАН Беларуси, Белорусский государственный медицинский университет, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. Для каждого из этих научных центров, вовлеченных в государственную программу научных исследований «Конвергенция», в масштабном проекте нашлось дело по своему профилю. И в результате ученые сегодня уже близки к тому, чтобы предложить медицине новое средство ранней диагностики.

Руководитель научно-исследовательской группы «Системы и приборы экологического мониторинга в управлении безопасностью жизнедеятельности» кандидат технических наук Константин Яшин поясняет суть решений, предложенных партнерами:

— Идея состояла в том, чтобы научиться вводить в клетку флуоресцентные частицы — биомаркеры. И это должна быть частица диаметром 3 — 5 нанометров, содержащая атомы кадмия, селена, цинка и серы. Причем кадмий и селен, обеспечивающие испускание света, следовало «одеть» в оболочку из цинка и серы, которые играют роль усилителя свечения. А весь этот наноразмерный кристалл надлежало укрыть еще одной оболочкой — биосовместимой, призванной заставить клетку воспринимать чужеродную частицу как «родную». Такой нанокристалл-биомаркер, способный генерировать сильное свечение продолжительностью 40 — 45 минут, был создан в БГУ в лаборатории лауреата Государственной премии Беларуси Михаила Артемьева. Мы же провели цикл исследований, которые позволили установить, как наночастицы различной конструкции проникают в клетки, а главное, оказывают ли они негативное воздействие на биологические объекты. В опытах, проведенных сначала в пробирках, а затем и на животных, выяснилось, что не оказывают, хотя вроде бы кадмий очень токсичен. Но он, во-первых, надежно изолирован, а во-вторых, возможно, играет роль то, что этот металл в виде наноразмерных частиц ведет себя более дружелюбно по отношению к живой клетке. Подобные исследования нужно будет провести и для других биомаркеров на основе алюминия и цинка, которые должны расширить набор диагностических инструментов врача.

Ну и совсем уже по профилю вуза, занимающегося информатикой и радиоэлектроникой, стала разработка группой Константина Яшина и Виталия Осиповича макета специального прибора для регистрации интенсивности излучения нанокристаллов. Такой инструмент, не имеющий аналогов и даже пока никак не названный, очень пригодится медикам, так как позволит автоматизировать диагностику и сделает ее абсолютно объективной. 

Дмитрий ПАТЫКО

pat_50@mail.ru

Фото Александра ТОЛОЧКО
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter