11 Січня 2023 09:21

Розгледіти хворобу й допомогти у реабілітації

Чимало важких хвороб можна подолати, – для цього потрібно лише діагностувати їх на ранніх стадіях і призначити правильне лікування.  Нові методи та пристрої для ранньої діагностики розробляють науковці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Їх проєкт «Новітні методи і системи багатофункціональної Мюллер-матричної поляризаційної і флуоресцентної томографії мікро та наноструктури мереж біологічних кристалів» переміг у конкурсі «Підтримка досліджень провідних і молодих учених» Національного фонду досліджень України і до війни отримував грантове фінансування.

– Не так давно було виявлено, що лазерне світло під час взаємодії з об’єктами живої та неживої природи змінюється, – розповідає керівник проєкту, завідувач кафедри комп’ютерних наук університету імені Юрія Федьковича  Юрій Ушенко. –  Зміни властивостей світла можуть багато що сказати про об’єкт, який опромінюється.  Ці зміни вивчає лазерна поляриметрія.

Інакше кажучи, науковці ніби розв’язують обернену задачу: опромінюють об’єкт, реєструють світло, яке пройшло крізь нього, і за змінами цього світла дізнаються про характеристики об’єкта.

Команда, яка виконує проєкт, працює в особливому напрямку лазерної поляриметрії – біометричній оптиці. Дослідники вивчають, як змінюється лазерне світло при опроміненні  біологічних тканин та рідин, які хвороби воно дозволяє виявити, міркують, як зробити діагностику недорогою.

– Таку діагностику називають по-різному: оптично-когерентною томографією,  біомедичною та оптичною поліметрією. Обладнання для цієї діагностики виготовляють за кордоном і коштує воно дорого, – продовжив розповідь Юрій Олександрович. – Ми ж плануємо сконструювати прилад, який буде дешевшим, ніж закордонні, але не менш  ефективним.

Українські дослідники одночасно вивчають можливості і поляризаційної,  і флуоресцентної томографії.  Співрозмовник пояснив, що  звичайна лазерна поляриметрія чудово працює з мікроструктурами,  але не ефективна на рівні наноструктур.  А зміни, які необхідно «запеленгувати», часто відбуваються саме на цьому рівні. Наприклад, за змінами молекул білків можна відстежити ранні стадії формування ракової пухлини. Відстежити зміни на рівні наноструктур допоможе флуоресцентна томографія.

– Хочу пояснити читачам, що таке флуоресценція, – каже пан Юрій. –  Уявіть, що ми опромінюємо біологічну тканину синім чи блакитним лазерним світлом.  Лазерне випромінювання збуджує молекули та атоми і вони перевипромінюють світло, але на іншій довжині хвиль. Об’єкт поглинає синє світло, а перевипромінює, наприклад, зелене чи червоне.

Світло, яке перевипромінюється, також є частково поляризованим. За ступенем цієї поляризації, за словами науковця, можна зробити висновок про концентрацію певних сполук і, відповідно, про наявність тієї чи іншої хвороби.

Проєкт, який виконують науковці з Чернівців, є одночасно і фундаментальним, і прикладним. «Ми робимо крок вперед у розумінні структури об’єктів м’якої матерії. На основі результатів досліджень  будуть створені недорогі вітчизняні прилади для діагностики змін в  біологічних тканинах та рідинах», – зазначив науковець.

До початку повномасштабного вторгнення науковці встигли розробити методи і системи лазерної поляриметричної і флуометричної діагностики та апробувати їх у лабораторії університету. Переконалися, що розроблені методи справді ефективні (86-95 відсотків правильних діагнозів).  Результати роботи оприлюднили у високорейтингових міжнародних журналах.

– Ці дослідження дуже трудомісткі, потрібно було опрацювати сотні зразків (вдячні за ці зразки Буковинському державному медичному університету!),  узагальнити статистичні дані в різних групах, визначити, які саме параметри змінюються, – продовжує розповідь Юрій Ушенко. –  Потім – порівняти ці дані зі зразками тканин пацієнтів, діагноз яких підтверджено. У підсумку ми встановили, які параметри змін відповідають конкретним хворобам.

У 2022 році команда планувала виконати третій, завершальний етап проєкту: створити лабораторний макет і провести його клінічні випробування. Війна завадила цим планам, але вчені сподіваються завершити роботу після відновлення фінансування.

– Ми маємо необхідне обладнання і плануємо скласти новий  пристрій – лазерний поляризаційний флуориметр, – наголосив Юрій Ушенко. – Випробувати флуориметр плануємо в клініці Angelholm (з якою маємо відповідний договір). Далі – ліцензування та введення пристрою в експлуатацію.

Недороге обладнання для діагностики сьогодні дуже потрібне, зокрема, для реабілітації військових.  Науковці переконані, що нові флуориметри допоможуть діагностувати мінно-вибухові травми й пошкодження суглобів та контролювати процес реабілітації.

Щоб пришвидшити створення приладу, науковці продовжили працювати і під час війни – виконували дослідження, систематизували дані.

– Радий, що нам вдалося зберегти команду, – додав Юрій Олександрович. – Це молоді науковці, які наполегливо працюють і вносять свій вклад у перемогу.

Світлана ГАЛАТА

Інші новини

17 Квітня 2024

Підписано Меморандум про співпрацю між Національним фондом досліджень України та Національною академією правових наук України

17 квітня 2024 року відбулося підписання Меморандуму про співпрацю між Національним фондом досліджень України та Національною академією правових наук Ук

Можливості фінансування в новому конкурсі ERA 2024: Інформаційний день WIDERA

Цей інформаційний день має на меті проінформувати потенційних заявників про нові теми конкурсів ERA в рамках Робочої програми WIDERA на 2023-2025 роки.

16 Квітня 2024

Ідентифікаційний комітет Національного фонду досліджень України оголошує конкурс щодо обрання членів Наукової ради Національного фонду досліджень України

Ідентифікаційний комітет Національного фонду досліджень України (далі – Ідентифікаційний комітет) відповідно до статті 54 Закону України «Про науков

08 Квітня 2024

Українські мігранти на ринку праці ЄС: що змінилося за час війни?

Нещодавно 13 українських учених приєдналися до проєктів, які започаткували наукові команди з Нідерландів. Науковці перемогли у «Конкурсному відборі на д

04 Квітня 2024

«Інфо-Дей» та захід із розповсюдження інформації 26-27 березня у Львові: підсумки

Команда «Офісу Горизонт Європа в Україні» НФДУ провела 26-27 березня інформаційний захід «Інфо-Дей» та захід із розповсюдження інформації для інших ціль