Учёные впервые выяснили, как жировая ткань пропускает лазерное излучение

Научные изыскания проводятся в рамках масштабного проекта при поддержке правительства РФ. Цель проекта – создание инновационных подходов, которые позволят уменьшить время, необходимое для диагностики заболеваний, в сотни раз: с нескольких дней до нескольких минут.

– Задачей нашего совместного исследования было получение данных об оптических свойствах жировой ткани при физиологических температурах в условиях in vivo, – поясняет заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенев. – В оптике известен такой эффект, как «шепчущая галерея», он возникает, когда излучение проходит через круглую прозрачную частицу, при этом происходит многократное отражение и формируется мощный пучок тонких лучей света, который получил название “photonic jet” – фотонная струя. Жировые клетки напоминают сферу, они достаточно прозрачны. Мы решили проверить, проявится ли при воздействии на них лазером эффект «шепчущей галереи».

В ходе исследований учёные провели математическое моделирование и серию лабораторных экспериментов c использованием оптической когерентной томографии. В обоих случаях был отмечен эффект возникновения фотонной струи. Полученные данные, помимо фундаментальной значимости, имеют практическую ценность. Такой феномен (photonic jet) может быть применён для диагностики патологий, которые сопровождаются избытком жировой ткани в организме, включая сахарный диабет второго типа, отдельные сердечно-сосудистые заболевания, а также для уточнения специфики изменения тканей при опухолевых процессах, например, при наличии доброкачественных новообразований молочной железы.

– Полученные данные могут лечь в основу новых подходов в лечении целого ряда заболеваний, – говорит Юрий Кистенев. – Лазерное излучение уже активно используется при лечении, например, фотодинамическая терапия широко применяется для лечения онкологических опухолей, но иногда необходимо более глубокое проникновение излучения или более высокая интенсивность оптической волны в области локализации опухоли. В таких случаях фотонная струя представляется очень перспективным инструментом.

Для справки: Журнал Scientific reports входит в топ-10 международных междисциплинарных журналов. Авторы статьи «Light distribution in fat cell layers at physiological temperatures», вышедшей в журнале, – члены объединенной научной группы, работающей над реализацией проекта ТГУ при поддержке мегагранта правительства РФ: Ирина Янина, Полина Дьяченко (Тимошина), Аркадий Абдурашитов, Александр Шалин, Мгорь Минин, Олег Минин, Андрей Булыгин, Денис Вражнов, Юрий Кистенёв, Валерий Тучин.

Источник: Новости ТГУ