НОВОСТИ. Новые методы диагностики
Фосфорную кислоту предложили использовать для ранней диагностики рака
![Фосфорную кислоту предложили использовать для ранней диагностики рака Фосфорную кислоту предложили использовать для ранней диагностики рака](up/article/big/file_62683_2592145.jpg)
Ученые предложили новый подход для выявления злокачественного перерождения клеток с помощью магнитно-резонансной томографии. Суть метода заключается в обнаружении «усиленных» соединений фосфора, которые при введении в организм накапливаются в слишком активных раковых клетках. В будущем это удешевит раннюю диагностику целого ряда заболеваний, для которых характерно нарушение обмена фосфора, в том числе онкологических. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) — ключевой диагностический метод, который помогает обнаруживать злокачественные новообразования. Он основан на том, что ядра некоторых атомов обладают магнитными свойствами (имеют ненулевой спин) и под действием внешнего магнитного поля могут переходить между двумя неэквивалентными состояниями — это и улавливает прибор. Чем больше разница между количеством ядер в двух разных спиновых состояниях, тем больше энергии будет поглощаться, и это быстрее можно заметить. Но обычно эта разница очень мала и составляет сотые доли процента. В последнее время появились подходы, направленные на создание гиперполяризации — повышенной в сотни и тысячи раз разницы между количеством ядер в двух спиновых состояниях.
Чаще всего в качестве источника сигнала в МРТ выступают атомы водорода в составе обычной воды — в разных тканях нашего тела ее содержание различно, поэтому у каждого органа будет свой уровень сигнала. Опухоли на поздних стадиях легко обнаружить на фоне окружающих здоровых тканей, но в самом начале заболевания они слишком малы, чтобы их заметить.
Другой подход — следить не за количеством воды в клетках, а за концентрацией других соединений. Например, в раковых клетках сильно повышен уровень нескольких соединений фосфора — холина и его производных. Измерение их концентраций при помощи МРТ может позволить определить перерождение клеток в опухолевые даже на ранних стадиях. Тем не менее, стандартное оборудование для МРТ не дает измерить концентрацию таких веществ в клетках, ведь она слишком мала.
Как показали в своей новой работе сотрудники из Московского физико-технического института (Долгопрудный), Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова Российской академии наук (Москва) и Международного томографического центра Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск), чувствительность магнитно-резонансной спектроскопии для соединений фосфора можно повысить с помощью параводорода. Обычный водород состоит из смеси двух спиновых изомеров с идентичными химическими свойствами. Они различаются только магнитными свойствами: в ортоводороде спиновые магнитные моменты имеют одно направление, а в параводороде — два противоположных. Если газ охладить до низких температур в присутствии катализатора, можно получить практически чистый параводород. Само по себе это вещество не дает сигнала в магнитно-резонансной спектроскопии, но, если он присоединяется к какому-либо другому соединению, уровень его сигнала возрастает в сотни и даже тысячи раз за счет эффекта гиперполяризации.
Так, ученые решили присоединить параводород к производному фосфорной кислоты, а затем перенести гиперполяризацию на фосфорсодержащую часть молекулы. После этого они хотели в результате взаимодействия с водой (гидролиза) отщепить чистый гиперполяризованный фосфат — остаток фосфорной кислоты, которой очень много во всех клетках нашего организма.
«Если такой раствор ввести в кровь непосредственно перед томографией, то можно будет увидеть многократно усиленные сигналы не только этого соединения, но и всех соединений фосфора, в которые он превратится в течение нескольких минут. Например, его аномально высокая концентрация в тканях может говорить о возможной патологии. В результате этот подход позволит снизить стоимость МРТ-диагностики», — рассказал один из соавторов статьи, заведующий кафедрой химической физики функциональных материалов МФТИ Валентин Новиков.
Как отмечают исследователи, предложенный подход достаточно дешев: обычно для получения таких гиперполяризованных молекул используют очень дорогие приборы, которые находятся в исследовательских лабораториях, а не больницах. В перспективе для разработанного метода достаточно будет баллона с водородом и простой установки. Сейчас осталось проработать последнюю стадию реакции — отщепление неорганического фосфата, который и нужно вводить в организм. Пока что этот процесс протекает настолько медленно, что вся полученная гиперполяризация за это время исчезает.
Рисунок 1. Иллюстрация схемы переноса гиперполяризации на фосфорсодержащую часть молекулы.
![](images/calendar.png)
Читайте также
![Неинвазивный тест для диагностики рака мочевого пузыря Неинвазивный тест для диагностики рака мочевого пузыря](up/article/small/file_64157_7301266.jpg)
Управление здравоохранения Нидерландов включило в медицинскую корзину 2024 года революционный анализ мочи, предназначенный для диагностики рецидива заболевания у людей...
![](images/calendar.png)
![Новые методы ранней диагностики онкологических заболеваний Новые методы ранней диагностики онкологических заболеваний](up/article/small/file_64113_1186121.jpg)
В 2022 году был открыт Институт раннего рака при Кембриджском университете — это исследовательский центр, специально предназначенный для профилактики и раннего выявления онкологии...
![](images/calendar.png)
![Российские ученые использовали ИИ для диагностики дислексии Российские ученые использовали ИИ для диагностики дислексии](up/article/small/file_63930_8394806.jpg)
Новый способ диагностики дислексии намерены внедрить в клиниках
Российские ученые разработали программу, позволяющую оценить...
![](images/calendar.png)
![«Окна прозрачности»: учёные разработали методику диагностики и лечения заболеваний с помощью ультрафиолета «Окна прозрачности»: учёные разработали методику диагностики и лечения заболеваний с помощью ультрафиолета](up/article/small/file_63791_5868242.jpg)
Российские учёные из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) совместно с иностранными коллегами разработали метод...
![](images/calendar.png)
![В России создали универсальное контрастное вещество для МРТ и УЗИ В России создали универсальное контрастное вещество для МРТ и УЗИ](up/article/small/file_63269_5706224.jpg)
Специалисты «Сколтеха» вместе с учеными из Швейцарии и Китая создали контрастное вещество, которое можно применять для проведения сразу трех видов диагностических исследований — для УЗИ, МРТ, а также нового...
![](images/calendar.png)
![В России нашли новый подход к быстрой диагностике эпилепсии В России нашли новый подход к быстрой диагностике эпилепсии](up/article/small/file_62962_5006844.jpg)
Программу для диагностики эпилепсии, помогающую сократить на 95% рутинную работу врача, разработали специалисты БФУ им. И.Канта вместе с другими российскими учеными. По их словам, разработка не имеет...
![](images/calendar.png)
![В Москве заработал второй комплексный сервис искусственного интеллекта для диагностики сразу 7 заболеваний В Москве заработал второй комплексный сервис искусственного интеллекта для диагностики сразу 7 заболеваний](up/article/small/file_62928_5051079.jpg)
В Москве появился второй комплексный сервис искусственного интеллекта, который на компьютерной томограмме может одновременно выявить семь заболеваний. На одном исследовании грудной клетки нейросеть...
![](images/calendar.png)
![](images/white_bl.gif)
![](images/white_br.gif)
![](images/white_tr.gif)
![](images/white_tl.gif)
САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
-
Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
-
Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
-
Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
-
Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
-
Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
-
О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
-
Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
-
Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
-
Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
-
Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
- Врожденные аномалии и пороки развития
-
Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
-
КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
-
Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
-
Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
-
Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
-
Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
-
Лечение марганцовкой
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом
- Медицинские информационные системы.Информационная система для интегрального фармацевтического и здравоохранного мониторинга
- Подходы к оперативному лечению костно-хрящевых экзостозов
-
Фармацевтическая опека
- Повреждения при родах
-
Курение марихуаны влияет на потенцию
- Инциденталома надпочечников
-
Почему противозачаточные увеличивают грудь?
- Применение индинола и эпигаллата при аденомиозе
-
Су-Джок терапия
-
Отдых на море: польза, лечение и... вред