Исследователи из Университета ИТМО создали инновационную технологию обнаружения бактерий Helicobacter pylori, которые являются возбудителями язвы, гастрита, рака желудка и других опасных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Она работает по логике дыхательных тестов: анализирует компоненты выдыхаемого человеком воздуха. Точность разработки близка к 100% и превышает результаты существующих аналогов, сообщает пресс-служба Университета ИТМО.
Чаще всего причиной заболеваний желудка становится бактерия Helicobacter pylori. Определить, есть ли в организме вызванная ей инфекция, можно при помощи урезанного дыхательного теста. При проведении исследования выдыхаемый человеком воздух анализируют на соотношение в нем углерода-12 и углерода-13. Однако на показания влияет слишком много факторов, например пол, возраст и пищевые привычки пациента. В итоге тест может не дать внятного результата, и его придется проводить заново.
Ученые из Университета ИТМО создали высокочувствительную технологию, при помощи которой можно определить наличие в организме вредоносных бактерий. Она состоит из газоанализатора и программного обеспечения. Газоанализатор включает в себя лазер, закрытые емкости для проб, приемник излучения и систему охлаждения блока питания. Разработка основывается на методе рамановской спектроскопии, которая определяет характеристики веществ исходя из того, как частицы света отражаются от их молекул.
Технология работает следующим образом: сначала пациент сдает (то есть выдыхает) базовую пробу, а затем принимает препарат с высокой концентрацией углерода-13 (13C) и делает второй тест. Полученные данные сравнивают между собой. Программное обеспечение высчитывает точный объем углерода. Если вторая проба содержит больше изотопов 13С, на световой волне зафиксируется сигнал в виде пиков. С наибольшей вероятностью это говорит о наличии в организме Helicobacter pylori. Неизменное количество изотопов означает отсутствие данной инфекции.
Для проверки диагностической системы Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева предоставил образцы газовых смесей, близких по составу с человеческим выдохом. Специалисты произвели 7 тысяч замеров и пришли к выводу, что разработка определяет наличие бактерий с точностью до 98%.
«Большинство приборов, которые используют для неинвазивной диагностики кишечно-желудочных заболеваний, — зарубежного производства. Мы же предложили технологию на основе отечественных компонентов, которая к тому же превосходит аналоги по точности. Анализ выдоха происходит в программном обеспечении с интуитивно-понятным интерфейсом — он подсказывает порядок действий при проведении измерений. Это практически исключает влияние человеческого фактора и упрощает работу лаборанту», — рассказал Владимир Виткин, руководитель лаборатории оптоэлектронного обеспечения киберфизических систем Университета ИТМО.
В дальнейшем ученые собираются провести ряд доклинических и клинических испытаний разработки. Сейчас они находятся в поиске медцентров и лабораторий, где возможно протестировать систему уже на реальных образцах. Более того, исследователи считают, что при успешном развитии событий их технологию возможно адаптировать для диагностики и других заболеваний, таких как диабет, рак легких, астма и туберкулез.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
