Новосибирские физики наступают на рак

Мировая онкологическая эпидемия

В нашем мире непрерывно растёт количество больных со злокачественными опухолями или просто — раком. Ежегодно появляется шесть миллионов новых пациентов онкологических клиник. Больше всего раковых больных среди мужчин во Франции, а среди женщин — в Бразилии. Специалисты связывают такую онкологическую «эпидемию» со всеобщим старением населения. По статистике, большинство страдающих этим недугом старше пятидесяти лет, а половина их старше шестидесяти.

Рак находится на третьем месте среди причин смерти после сердечно-сосудистых болезней и болезней дыхательной системы. ООН объявила 4 февраля ежегодным днём всемирной борьбы с раком. Но, естественно, специалисты разного профиля борются с этим недугом ежедневно.

Новосибирские физики открыли новый метод диагностики

В истории науки хватает открытий, сделанных случайно. Вот и новосибирские физики тоже случайно открыли новый метод экспресс-диагностики рака. К физикам из сектора оптических методов исследования наноструктурированных материалов Аналитико-технологического инновационного центра «Высокие технологии и новые материалы» НГУ обратились биологии из Института цитологии и генетики с просьбой исследовать на установке для спектроскопии комбинационного рассеяния света образцы плазмы крови.

Комбинационное рассеяние света (КРС) в кристаллах было открыто в 1928 году советскими физиками Григорием Самуиловичем Ландсбергом и Леонидом Исааковичем Мандельштамом. То же самое явление, но в жидкостях обнаружили индийские физики Чандрасекхар Венката Раман и Кариаманикам Сриниваза Кришнан из университета Калькутты. И сначала физики не поняли, что имели дело с одним и тем же комбинационным рассеянием.

Особенность КРС заключается в том, что свет при взаимодействии с веществом меняет частоту. Доля комбинационно рассеянного света в общем рассеянии невелика, поэтому спектроскопия КРС стала мощным методом анализа химической структуры вещества только с изобретением мощных лазеров и детекторов.

Спектры КРС для каждого вещества уникальны, как уникальны отпечатки пальцев. Благодаря этому, спектроскопия КРС является прекрасным методом определения идентификации веществ в их смесях. При этом возможно делать как качественный, так и количественный анализ.

Когда новосибирские физики стали анализировать принесённую им для анализа плазму крови, то заметили, что плазма здоровых людей отличается от плазмы больных раком. У последних в плазме отсутствуют некоторые белки, или же их мало.

В настоящее время учёные проанализировали уже пятьдесят образцов плазмы крови больных раком и сравнили их с кровью здоровых людей. Пока идёт накопление статистики, но преимущества метода спектроскопии КРС очевидно. Во-первых, для анализа нужно совсем немного крови. Во-вторых, сам анализ длится две-три минуты.

Портативный спектрометр комбинационного рассеяния света

Обычно спектрометры КРС для научной работы довольно громоздки и дороги, поэтому новосибирские физики поставили задачу разработать портативный прибор, который можно было бы установить в любой поликлинике. У новосибирских компаний есть опыт создания компактных спектрометров для других методов.+

В частности, «Симекс» давно производит портативные Фурье-спектрометры для качественного и количественного анализа веществ в газовых смесях. «ВМК-Оптоэлектроника» освоило производство компактных дифракционных спектрометров. Имея такой опыт, одна из этих компаний сможет разработать и наладить выпуск КРС-спектрометров для массового использования. Эти приборы смогут кардинально изменить практику диагностики рака и его лечения, что станет вкладом российских учёных в мировую борьбу с этим страшным недугом.