В Петербурге создали прибор для диагностики рака и быстрого старения

Современные технологии в области медицины стремительно развиваются, и одним из последних достижений стал инновационный прибор для быстрого выявления повреждений клеток, которые способствуют ускоренному старению организма и развитию онкологических и других серьезных заболеваний.

Ученые из Санкт-Петербурга разработали устройство, способное значительно повысить точность диагностики — оно превосходит существующие методы анализа по точности в полтора-два раза. Это открывает новые перспективы для создания экспресс-тестов нового поколения, что особенно важно для своевременного обнаружения и профилактики опасных патологий, сообщили в Российском научном фонде (РНФ).

Повреждения клеток в организме человека могут возникать по множеству причин, включая курение, злоупотребление алкоголем, воздействие загрязненного воздуха, хронические заболевания и другие факторы. Все эти воздействия способствуют накоплению активных форм кислорода — реактивных молекул, которые разрушают клеточные структуры и запускают процессы старения и мутаций, ведущих к развитию рака и других заболеваний. Ранняя диагностика таких повреждений жизненно важна для эффективного лечения и профилактики.

Разработка этого прибора знаменует собой важный шаг вперед в области биомедицинских исследований и клинической практики. Благодаря высокой точности и оперативности анализа, новый инструмент позволит врачам быстрее и точнее оценивать состояние клеток пациента, что повысит эффективность назначаемых терапий и улучшит прогнозы. В будущем подобные технологии могут стать стандартом в медицинских учреждениях, значительно улучшая качество диагностики и способствуя развитию персонализированной медицины.

Современные исследования подтверждают, что избыток активных форм кислорода в организме оказывает разрушительное воздействие на клетки, особенно на белки и ДНК. Эти молекулы, при чрезмерном накоплении, провоцируют развитие окислительного стресса — патологического состояния, которое не только ускоряет процессы старения, но и значительно увеличивает вероятность возникновения различных заболеваний, включая онкологические патологии, а также заболевания головного мозга, сердечно-сосудистой системы и других жизненно важных органов. Как пояснили специалисты из Российского научного фонда (РНФ), понимание механизмов окислительного стресса имеет ключевое значение для разработки новых методов профилактики и лечения.

Для точной диагностики окислительного стресса исследователи из Санкт-Петербурга применили инновационный метод, основанный на явлении хемилюминесценции — процессе, при котором в ходе химической реакции выделяется свет. В данной методике в качестве индикатора используется люминол — химическое соединение, способное излучать свет при взаимодействии с активными формами кислорода. Это позволяет неинвазивно и с высокой чувствительностью оценивать уровень окислительного стресса в биологических образцах, что значительно расширяет возможности ранней диагностики и мониторинга состояния пациентов.

Таким образом, развитие и внедрение подобных биохимических методов диагностики открывает новые перспективы в медицине, позволяя не только выявлять патологические процессы на ранних стадиях, но и оценивать эффективность терапевтических вмешательств. В конечном итоге, понимание роли активных форм кислорода и методов их детекции способствует улучшению качества жизни и снижению заболеваемости, связанной с окислительным стрессом.

Современные технологии открывают новые горизонты в области биохимического анализа, позволяя получать более точные и оперативные данные о состоянии организма. Недавно ученые создали инновационный микрофлюидный чип — компактное устройство, в котором люминол и раствор, содержащий свободные радикалы, проходят через микроканалы с уникальным рельефом. Этот рельеф эффективно дробит и ускоренно смешивает жидкости, что значительно повышает скорость и точность определения уровня активных форм кислорода в биологических образцах.

Разработчики отмечают, что благодаря такому усовершенствованному смешиванию удалось повысить точность измерений активного кислорода в экспериментальной смеси в полтора-два раза по сравнению с традиционным методом, основанным на ручном смешивании реагентов. Это существенное улучшение открывает новые возможности для мониторинга окислительного стресса и других биохимических процессов, связанных с активными формами кислорода.

Стоит подчеркнуть, что применение хемилюминесцентного анализа выходит далеко за рамки медицины. Ученые указывают, что данный метод может эффективно использоваться в криминалистике для обнаружения скрытых следов крови, что значительно облегчает расследование преступлений. Более того, перспективы использования микрофлюидных технологий охватывают экологический мониторинг, фармацевтику и биотехнологии, где точное и быстрое определение химических веществ играет ключевую роль. Таким образом, разработка микрофлюидного чипа представляет собой важный шаг вперед в области аналитической химии и открывает широкие возможности для научных и прикладных исследований.

Разработка новых аналитических технологий открывает широкие перспективы для медицины и биологии, позволяя значительно повысить точность и скорость диагностики. Предложенное нами устройство представляет собой важный шаг на пути к созданию инновационного поколения аналитических инструментов, которые смогут эффективно применяться в самых разных биомедицинских задачах. Например, оно позволит проводить экспресс-анализы у пациентов по капле крови, что значительно упростит и ускорит диагностику, а также даст возможность более точно оценивать эффективность терапии при онкологических заболеваниях. Важным направлением дальнейшей работы станет совершенствование режимов управления потоками в микроканалах, что позволит получать более детализированную информацию о динамике протекающих биохимических процессов и повысит качество анализа. «Мы планируем развивать технологию таким образом, чтобы обеспечить максимальную чувствительность и адаптивность устройства к различным задачам», — отметил участник проекта, инженер-исследователь Международного научно-образовательного центра физики наноструктур Университета ИТМО Глеб Симоненко. В перспективе такие инновационные решения могут стать неотъемлемой частью персонализированной медицины, способствуя своевременному выявлению заболеваний и оптимизации лечебных протоколов.

Современные научные исследования играют ключевую роль в развитии технологий и углублении наших знаний о мире. В частности, значительный вклад в эту область внесли специалисты из ведущих российских научных учреждений. Недавно учёные из Университета ИТМО, Санкт-Петербургского академического университета имени Ж.И. Алферова Российской академии наук и Института аналитического приборостроения РАН совместно провели важное исследование, результаты которого были подробно изложены в авторитетном издании Microchemical Journal. Данное исследование отличается высокой степенью инновационности и может иметь широкое применение в различных областях науки и техники. Публикация в Microchemical Journal подтверждает значимость и качество проведённой работы, открывая новые перспективы для дальнейших исследований и практического внедрения разработанных методик. Таким образом, совместные усилия ведущих научных коллективов России продолжают способствовать развитию мировой науки и технологий.

Источник и фото - ria.ru