Un grup de oameni de știință NUST „MISA“ sub îndrumarea doctor în științe fizico-matematice, membru corespondent. RAS Efim Khazanova (Institutul de Fizică Aplicată) de lucru pentru a crea o metodă de diagnosticare a cancerului folosind tehnologia laser, precum și pentru a crea o componentă de bază pentru un laser cu plasma protoni accelerator, una dintre aplicatiile care este terapia cancerului.
Lucrarea se desfășoară pe baza unui nou laborator al NITU "MISiC" "Metode fizice, echipamente acuso-optice și laser pentru diagnosticarea și terapia bolilor oncologice". Laboratorul a fost deschis în cadrul programului de îmbunătățire a competitivității al Universității, în urma rezultatelor concursului organizat de Consiliul Științific Internațional al Universității. Finanțarea pentru doi ani sa ridicat la 60 de milioane de ruble.
Astăzi, cea mai eficientă metodă de tratare a cancerului este iradierea tumorilor maligne cu ajutorul unui accelerator de particule de protoni. Această tehnologie și-a dovedit eficiența: în SUA și Japonia există aproximativ 20 de centre care utilizează această tehnologie. Cu toate acestea, acceleratorul de proton este o structură uriașă, de obicei de cel puțin 30 de metri în diametru, care necesită protecție radiologică adecvată și este foarte costisitoare de întreținut. În acest sens, acceleratorul cu plasmă laser este mult mai compact și mai ieftin (de cel puțin 10 ori). Până în prezent, acestea nu sunt folosite în nici un spital din lume, deoarece parametrii celor mai buni reproducători nu au atins încă cerințele stabilite de centrele de terapie cu cancer de protoni.
Protonii și ioni din materiale ușoare, cum ar fi carbon sau litiu, au o caracteristică unică: care trece prin tesut uman, acestea sunt absorbite nu prin pătrunderea în țesut biologic, și la o adâncime fixă, ceea ce permite în prezent pentru a trata chiar și cele mai profunde tumorii. Caracteristica principală a acestor particule - aceasta este cea mai mare energie lor: particule de 200 mega electron-volți de energie (200 MeV) absorbită la o adâncime de 30 cm, ceea ce face posibil pentru a iradia tumori cele mai ascunse. Până de curând, acest nivel de tensiune era disponibil numai pe acceleratoarele de protoni uriașe și uriașe.
"Deja astăzi sunt cunoscute înregistrări despre 50 MeV, care sunt obținute în acceleratoarele cu plasmă laser - și aceasta nu este limita", a explicat profesorul Efim Khazanov. In acelasi timp, nu toate tumorile sunt la adancimea maxima, multe dintre ele sunt destul de suficiente pentru nivelurile actuale de energie protoni atins pe lasere.
În plus față de energia mare a particulelor, frecvența laserului este de asemenea importantă pentru controlul eficient al oncologiei. Astăzi, un laser cu puterea necesară generează un impuls la fiecare jumătate de oră, ceea ce, în mod evident, va fi incomod atât pentru pacienți, cât și pentru spitale.
"În opinia noastră, frecvența operării cu laser poate fi crescută la un impuls în 5 minute și apoi la câteva impulsuri pe secundă", a adăugat profesorul Khazanov.
O altă linie de cercetare a grupului de cercetare NUST „MISA“ - muncesc din greu pentru a face lumina laser mai stabil, de înaltă calitate și frecventă. Intr-un accelerator de protoni direcție de iradiere de particule este întotdeauna strict definit, in laser-plasma are unele variații, vorbim despre grade parts, dar atunci când vine vorba de expunerea umană - este esențială.
Oamenii de știință din laboratoare nou înființate lucrează îndeaproape cu NTUTS -Optics NUST „MISA“ și Institutul de Fizică Aplicată (Nizhniy Novgorod), care a fost proiectat și construit unul dintre cele mai puternice lasere din lume (5 la momentul creării). Metodele acousto-optice pentru controlul amplitudinilor și fazelor impulsurilor laser ultrascurte sunt în prezent cele mai promițătoare. Pentru prima dată de dispersie acusto-optic linie de întârziere în Rusia, implicat în formă de gestionare a impulsuri laser, au fost create în NTUTS -Optics NUST „MISA“. Folosind un set comun de echipamente de astăzi, cercetătorii sunt în curs de dezvoltare de noi dispozitive acusto optice, prin care este planificat pentru a rezolva problema de mai sus. În particular, sunt proiectate și fabricate dispozitive pentru lărgirea spectrului de radiații și pentru controlul acestuia. Eficiența soluțiilor va fi studiată la Nijni Novgorod.
Activitatea noului laborator NUST „MISA“ în domeniul diagnosticului de înaltă precizie a cancerului cu ajutorul sistemelor originale acusto optice adaptive hiperspectrale se realizează sub îndrumarea de doctor în medicină, profesorul Yu Abrosimov în colaborare cu Ministerul rus al Sanatatii Endocrinologie Centrul de Cercetare (Moscova) și Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova. MV Lomonosov Universitatea de Stat din Moscova. Diagnosticul de tumori care apar în diferite stadii de examinare și tratamentul pacienților, asociate cu o serie de dificultăți care apar de obicei, încapsulate în stabilirea tumorilor având o structură folicular. Criterii de diagnostic actuale, pe baza caracteristicilor structurii morfologice a nucleilor celulelor tumorale, și există semne de creștere invazive, nu sunt întotdeauna atât de evident pentru a fi luate în considerare în mod unic tumori benigne sau maligne în mod unic. In ultimii ani, în literatura străină prezintă performanțele ridicate ale noii metode de diagnostic diferențial al tumorilor benigne si maligne folosind spectroscopia cu laser fluorescenta intraoperator.
NUST „MISA“ (NTUTS -Optics) este un lider în țară în ceea ce privește dezvoltarea sistemelor de formare a imaginii hiperspectrale-acustico optică pentru detectarea și identificarea obiectelor în timp real la problemele din astrofizică și cercetarea spațială. Astăzi, laboratorul a dezvoltat un nou tip de sistem de formare a imaginii hiperspectrale acusto optic care permite studiul secțiunilor histologice ale țesutului la nivel intracelular. Cercetarea se desfasoara in tehnicile de îmbunătățire a contrastului adaptive acoustooptic la scară fină frotiuri imagini de detaliu biopsie și secțiuni tisulare, semnificative pentru diagnosticul diferențial al bolilor tumorale.
- Serviciul de presă extern al NITU "MISiS"
Trimiteți-le prietenilor: