Российские и корейские учёные разработали компактное устройство, которое может находить в крови мельчайшие частицы без громоздкой лабораторной техники. Об этом «Наука Mail» пишет в четверг, 7 мая.
Над прибором работали специалисты Пермского Политеха, МГУ, Российского квантового центра, Московского центра передовых исследований МФТИ и южнокорейского Университета Сонгюнгван. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.
Разработка предназначена для изучения частиц размером меньше пяти микрон. Среди них — микропластик, который связывают с воспалениями и риском развития рака, а также вещества, способные указывать на опухолевые процессы ещё до сложных обследований. Обычно материал приходится отправлять в лабораторию с дорогостоящим оборудованием. Однако часть таких соединений быстро разрушается: уже через полчаса результат может быть искажён.
Новое устройство должно решать эту проблему прямо на месте отбора пробы. Оно похоже на тонкий оптоволоконный кабель с металинзой — небольшой пластинкой из множества кремниевых наностолбиков. Частицы заранее обрабатывают красителем, после чего по кабелю подают лазерный импульс, а ответный сигнал поступает на компьютер.
По словам одного из авторов разработки, профессора кафедры общей физики ПНИПУ Александра Сюя, точность устройства составляет 85–90%. В экспериментах результаты оставались стабильными даже при переноске прибора и изгибе кабеля.
«Такая работоспособность переносных систем на основе металинз продемонстрирована как первая в мире. Однако аналоги переносных систем на основе преломляющей оптики с чувствительностью к одиночным нанообъектам существуют», — заявил учёный.
Исследователи уже проверили прибор на светящихся пластиковых частицах разного размера и молекулах белка — устройство обнаруживало их даже при очень низкой концентрации. До массового медицинского гаджета разработке пока далеко: сейчас её рассматривают как технологию с перспективой внедрения. Предстоит выяснить, можно ли применять ноу-хау для ранней диагностики рака — например, при анализе внеклеточных везикул, которые выделяют опухолевые клетки.
У разработки также есть экологическое направление. В дальнейшем учёные планируют проверить, подойдёт ли технология для мониторинга нанопластика в воде.
Учёные нашли микропластик в организме Belgica antarctica — крошечной бескрылой мошки, единственного насекомого, постоянно обитающего в Антарктиде. Частиц было немного, однако исследователи называют находку тревожным сигналом.