/ НАНО-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

НАНО-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

НАНО-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

Сердечно-сосудистые заболевания — это одна из основных причин смертности в мире. Эффективная диагностика этих болезней открывает путь к оптимальному лечению на ранних стадиях и дает надежду на хорошие показатели выживаемости пациентов. Несмотря на огромный прогресс, достигнутый в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, сегодня есть острая необходимость в еще более раннем их выявлении. А для этого нужны новые диагностические инструменты. Их разработка – одна из приоритетных научных задач в области медицины.

Почему ЭКГ И КТ недостаточно?

Сегодня диагностика сердечно-сосудистых заболеваний базируется главным образом на клинических симптомах, электрокардиографии, рентгенографии, компьютерной томографий, магнитно-резонансной томографии, и (значительно реже) на молекулярной визуализации или биомаркерах, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Несмотря на большие достоинства этих методов, диагностика на ранней стадии все еще остается затруднительной из-за сложной патофизиологии, расплывчатых симптомов и низкого уровня экспрессии биомаркеров сердца. Это значит, что их крайне трудно уловить, и еще труднее интерпретировать. Поэтому в мире существует огромный запрос на новые, более совершенные инструменты диагностики, и ученые повсеместно разрабатывают новые решения. Что же удалось придумать науке?

В поиске биомаркеров

Обнаружение малейших реакций организма – биомаркеров - является одним из самых перспективных и в то же время наиболее сложных направлений в диагностике. Несколько сердечных биомаркеров, таких как креатинкиназа, сердечный тропонин и аспартаттрансаминаза крайне важны для выявления различных коронарных состояний. Клинически креатинкиназа человека является одним из наиболее важных биомаркеров и рассматривается как индикатор нескольких коронарных расстройств, таких как острый инфаркт миокарда, миокардит, кардиомиопатия, острый коронарный синдром, врожденный порок сердца, мерцательная аритмия и гипертоническая болезнь.

Проектирование и разработка биосенсоров на основе наноматериалов для обнаружения биомаркеров – это то, над чем трудились в течение последних десяти лет ученые Запада и Востока. Они конструировали нано-устройства, которые можно легко и безболезненно поместить в кровоток организма при помощи таблетки или инъекции, и они будут распознавать на своем пути мельчайшие, не поддающиеся другим анализам, клетки-предвестники надвигающегося инфаркта, например, или находить атеросклеротические бляшки и проверять их структуру и так далее. Это, метафорически, своеобразные исследовательские «корабли», которые обучены находить первые признаки проблем в организме, которые другие анализы пропускают.

181ad9da710fff92282a160e4043a985-1024x683.jpg

Как это объясняют с научной точки зрения авторы международного обобщающего исследования, наноматериалы с хорошей биодоступностью и универсальностью повысили точность и специфичность клинической диагностики. Наночастицы пригодны для иммунографических исследований, поскольку они могут эффективно циркулировать в человеческом организме и находить и выделять искомые биомаркеры, как бы малочисленны они не были. Наночастицы, в зависимости от биосенсора, могут по-разному обозначать важные маркеры при помощи фотоакустических, флуоресцентных, радиоактивных, парамагнитных, светорассеивающиих и т.д. частиц.

Примеры разработок

Так, флуоресцентно-помеченные квантовые точки, разработанные Центром исследований молекулярной визуализации (Чарлстаун, Массачусетс, США) крайне эффективны для визуализации атеросклеротических бляшек.

Суперпарамагнитные наночастицы, такие как наночастицы оксида железа и магнетит, могут улучшить чувствительность МРТ, обеспечивая темный контраст для усиления сигнала. Группа исследователей медицинского факультета Стэнфордского университета (США) показала, как, применяя эти наночастицы, можно по МРТ обнаружить тромб и изучить состав атеросклерозных бляшек, включая некротическое ядро и содержание макрофагов.

В Институте биологической и медицинской визуализации (Нойхерберг, Германия) установили, что наночастицы на основе золота показали хорошие оптические свойства и являются эффективными усилителями сигнала для фотоакустической томографии. В этом же направлении работают и представители Медицинского факультета Вашингтонского университета (США). Ученым удалось успешно обнаружить тромб с использованием золотых нанобиконов, которые усиливают сигнал когерентной томографии.

hemomedika-service-CT-serdce-i-sosudy-IMG_8241.jpg

Эти разработки крайне важны, так как внезапное разрушение фиброзной капсулы атеросклеротических бляшек «высокого риска» может вызвать образование окклюзионного тромба в коронарных артериях, вызывая острые коронарные синдромы. Атеросклеротические бляшки высокого риска характеризуются их специфическим клеточным и биологическим содержанием, в частности, высокой плотностью макрофагов, и их раннее выявление важно для предотвращения ишемических событий. Одним из основных препятствий в обнаружении атеросклеротических бляшек высокого риска в коронарных артериях является отсутствие метода визуализации, который позволяет идентифицировать состав атеросклеротических бляшек.

Применение наночастиц помогло обнаружить макрофаги в атеросклеротических бляшках с помощью сканера для клинической рентгеновской компьютерной томографии после внутривенного введения контрастного вещества из наночастиц. Этот может стать важным дополнением к клинической оценке коронарных артерий в ходе компьютерной томографии.

Будущее, которое происходит сейчас

Перечисленные исследования – это только верхушка айсберга тех сложных разработок, которые уже существуют и активно тестируются в лабораториях по всему миру. Нанотехнологии вносят большой вклад в развитие методов диагностики благодаря своим специфическим физико-химическим свойствам, и в первую очередь превосходной биосовместимости с различными молекулами организма. Будущее медицины разворачивается на наших глазах, и довольно скоро будет возможным, подобно тому, как мы сдаем общий анализ крови, сделать общий анализ сердечно сосудистой системы, и выявить возможные риски и предотвратить их.

Важной проблемой остается специфичность биомаркеров. Исследования показывают, что одного маркера может быть недостаточно для точной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, биомаркеры могут регулироваться по-разному во время развития разных патологий. Это следующий этап, на котором концентрируются исследователи: мультиплексный анализ целых групп биомаркеров. То есть, необходимо выявить и создать максимально расширенные списки тех микро-сигналов, которые начинает посылать организм с появлением заболевания. А затем создать более сложные, многофункциональные «нано-корабли», которые, отправляясь в путь по нашим сосудам, будут распознавать и расшифровывать все эти «сообщения» от организма, в котором началась сердечная патология.

Текст: Юлия ДОЛЖЕНКОВА.

Поделиться в социальных сетях: 
Долженкова Юлия Владимировна
Автор
Долженкова Юлия Владимировна
  • Образование: Балтийский Федеральный Университет им. И.Канта. Специальность: философия. Аспирантура по специальности «Теория аргументации».
  • Сфера профессиональных компетенций:
    теория информации, аргументация, логика, оздоровительные практики и здоровый образ жизни, журналистика, свободно владею английским языком.
ОМЕГА-3 ПОМОЖЕТ СПРАВИТЬСЯ СО СТРЕССОМ ОМЕГА-3 ПОМОЖЕТ СПРАВИТЬСЯ СО СТРЕССОМ
Ученые из Университета штата Огайо (США) обнаружили...
Читать
Сегодня
КАКИЕ БАДЫ РАБОТАЮТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ КОВИД-19? ОБЗОР НОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КАКИЕ БАДЫ РАБОТАЮТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ КОВИД-19? ОБЗОР НОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
С самого начала пандемии ковид-19 активно распространяется...
Читать
3
20.04.21 г.
ДЫХАТЕЛЬНАЯ ГИМНАСТИКА СТРЕЛЬНИКОВЫХ. ЧАСТЬ 3. КАК «БРЫЗГНУТЬ ВОЗДУХОМ ВНУТРЬ ТЕЛА»? ДЫХАТЕЛЬНАЯ ГИМНАСТИКА СТРЕЛЬНИКОВЫХ. ЧАСТЬ 3. КАК «БРЫЗГНУТЬ ВОЗДУХОМ ВНУТРЬ ТЕЛА»?
Вполне возможно, что успех парадоксальной дыхательной...
Читать
28
19.04.21 г.
Читайте также
НЕЙТРОФИЛЫ – УСТАНОВЛЕННЫЕ ВИНОВНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ЖЕЛЧНЫХ КАМНЕЙ

НЕЙТРОФИЛЫ – УСТАНОВЛЕННЫЕ ВИНОВНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ЖЕЛЧНЫХ КАМНЕЙ

Уже давно установлено, что желчные камни собираются...
Читать
11414
06.09.19 г.
УЧЕНЫЕ ДОКАЗАЛИ ВАЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ НОРМЫ ВИТАМИНА Е ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ

УЧЕНЫЕ ДОКАЗАЛИ ВАЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ НОРМЫ ВИТАМИНА Е ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ

Сбалансированный рацион во время беременности,...
Читать
108
23.09.20 г.
Топ - 6
«СИМПТОМ ОЧКОВ» - КРОВОИЗЛИЯНИЕ В ОБЛАСТИ ГЛАЗ: ПРИЧИНЫ И ТРЕВОЖНЫЕ ПРИЗНАКИ

«СИМПТОМ ОЧКОВ» - КРОВОИЗЛИЯНИЕ В ОБЛАСТИ ГЛАЗ: ПРИЧИНЫ И ТРЕВОЖНЫЕ ПРИЗНАКИ

Симптом очков (в некоторых источниках зарубежной...
Читать
503
02.04.21 г.
ТОП-8 САМЫХ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ДЕФИЦИТОВ ВИТАМИНОВ

ТОП-8 САМЫХ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ДЕФИЦИТОВ ВИТАМИНОВ

Лекция Джеммы Подрезовой на конференции Antiage...
Читать
31
20.04.21 г.
ПЕРСОНАЛЬНАЯ КОРРЕКЦИЯ МЕХАНИЗМОВ ПРОЦЕССА СТАРЕНИЯ ОРГАНИЗМА

ПЕРСОНАЛЬНАЯ КОРРЕКЦИЯ МЕХАНИЗМОВ ПРОЦЕССА СТАРЕНИЯ ОРГАНИЗМА

Лекция Джеммы Подрезовой на конференции Antiage...
Читать
21
20.04.21 г.
НЕПРИЯТНЫЙ ЗАПАХ ИЗО РТА – ГАЛИТОЗ: ЕСЛИ ПРИЧИНЫ В ПОЛОСТИ РТА (ЧАСТЬ I)

НЕПРИЯТНЫЙ ЗАПАХ ИЗО РТА – ГАЛИТОЗ: ЕСЛИ ПРИЧИНЫ В ПОЛОСТИ РТА (ЧАСТЬ I)

Неприятный запах изо рта – деликатная проблема,...
Читать
30
20.04.21 г.
Подписывайтесь на рассылку новых статей