Ученые из ведущих российских научных центров разработали новый метод, позволяющий точно определять оптические свойства тканей желудочно-кишечного тракта человека. Это открытие может стать важным шагом на пути к персонализированной медицине, особенно в области фотодинамической терапии — современного метода лечения опухолей с помощью света.
Исследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, НИЯУ МИФИ и Сеченовского университета провели уникальные измерения на реальных образцах тканей желудка и тонкой кишки, полученных во время хирургических операций. Они впервые детально изучили отдельно два основных слоя этих органов: внутренний (слизисто-подслизистый) и внешний (мышечно-серозный), каждый из которых по-разному взаимодействует со светом.
С помощью специального прибора — спектрофотометра с интегрирующей сферой — ученые измерили, как образцы тканей пропускают и рассеивают свет в видимом диапазоне (от фиолетового до оранжевого, 400–620 нм). Затем, применяя сложный математический алгоритм (обратный метод добавления-удвоения), они рассчитали ключевые оптические параметры: коэффициент поглощения и редуцированный коэффициент рассеяния.
Полученные данные показали, что оптические свойства разных слоев стенки желудка и кишечника существенно отличаются. Например, в области 530–590 нм наблюдается характерное «провал» в поглощении, связанный с присутствием гемоглобина. Это значит, что свет определенного цвета (зеленый-желтый) будет поглощаться сильнее, что критически важно учитывать при лечении.
Эта работа позволит врачам в будущем точно рассчитывать необходимую дозу светового излучения для каждого пациента индивидуально, повышая эффективность терапии и минимизируя риски для здоровых тканей. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и открывает новые возможности для применения оптических технологий в клинической практике.
Исследование опубликовано в журнале «Ядерная физика и инжиниринг».
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
