В России учатся диагностировать рак и диабет по составу воды в организме

Уникальную неинвазивную методику диагностики рака, диабета и ожирения разрабатывают ученые СГУ и ТГУ – сообщает информагентство РИА Новости со ссылкой на статью в журнале Diagnostics¹. По словам авторов методики, новый подход основан на анализе содержания в тканях организма свободных и связанных молекул воды.

Здоровые и патологические ткани в организме человека можно различить по содержанию в них свободных и связанных молекул воды, рассказали специалисты. По их словам, этот показатель может выступать надежным маркером для диагностики таких нарушений, как диабет, ожирение и рак.

Электромагнитное терагерцевое излучение, как объяснили исследователи, наиболее чувствительно к содержанию и типу связи молекул воды в биологических тканях. Анализ с помощью такого излучения может стать основой высокоточного неинвазивного метода диагностики.

Такую методику в настоящее время активно разрабатывают специалисты Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского и Национального исследовательского Томского государственного университета. По их словам, им удалось перейти от экспериментальных исследований к квантово-механическому моделированию механизмов оценки вероятности связывания молекул воды в патологических тканях.

"Мы провели измерение и моделирование оптических свойств нагреваемой ткани и ее компонентов в терагерцовом диапазоне, используя в качестве модельной ткани жировую ткань. Соотношение между различными типами воды является маркером липолиза, который происходит с разной скоростью для клеток в норме и при патологии", – рассказала доцент кафедры оптики и биофотоники СГУ Ирина Янина.

По словам авторов исследования, результаты моделирования успешно подтвердили экспериментальные данные, полученные ранее с помощью терагерцового спектрометра.

Молекулярное моделирование спектров поглощения жировой ткани с использованием методов квантовой химии позволило установить надежное соответствие между результатами измерений и моделированием, рассказали ученые. Была установлена связь между видом спектра поглощения и процентным содержанием различных типов воды в ткани.

В дальнейшем научный коллектив ТГУ и СГУ намерен провести исследования содержания воды разных типов в жировых тканях с применением спектров комбинационного рассеяния, что позволит повысить эффективность диагностики различных патологий.