Lézeres technológia nitu "mysis" a rák elleni küzdelemhez
A NITU "MISiS" tudósok egy csoportja, a fizikai és matematikai tudományok doktora irányítása alatt. RAS Efim Khazanova (Institute of Applied Physics) dolgozik, hogy hozzon létre egy diagnózisára szolgáló eljárás rák lézertechnológiával, valamint hogy hozzon létre egy alapösszetevője a lézer-plazma gyorsító protonok, az egyik alkalmazásra, amely a rák terápia.
A munkát a NITU "MISiC" "Fizikai módszerek, akusztooptikai és lézer berendezés diagnosztikája és onkológiai megbetegedései terápiája" új laboratóriuma alapján végezték. A laboratóriumot az Egyetem Versenyképességfejlesztési Programja keretében nyitották meg, az egyetem Nemzetközi Tudományos Tanácsa versenyének eredményei alapján. A finanszírozás két évre 60 millió rubel volt.
Napjainkban a rák kezelésének leghatékonyabb módja a rosszindulatú daganatok sugárzása egy protonrészecske-gyorsító segítségével. Ez a technológia bizonyította hatékonyságát: az USA-ban és Japánban körülbelül 20 központ használja ezt a technológiát. A protongáter azonban óriási szerkezetű, általában legalább 30 méter átmérőjű, ami megfelelő sugárzásvédelmet igényel, és nagyon drága. Ebben az értelemben a lézersugár-gyorsító sokkal kompaktabb és olcsóbb (legalább 10-szer) eszköz. A mai napig nem használják a világ bármely kórházában, hiszen a legjobb reprodukciós paraméterek még nem eleget tesznek a protonrák-kezelés központjai által meghatározott követelményeknek.
Protonok és ionok könnyű anyagok, például szén vagy lítium, egy egyedülálló sajátossága: áthaladó humán szövet, azok felszívódik nem a behatolást biológiai szövet, és a rögzített mélységben, amely lehetővé teszi a ma kezelésére még a legmélyebb tumor. A fő jellemzője az ilyen részecskék - ez a legnagyobb energia részecskék 200 mega elektronvoltos energia (200 MeV) szívódnak fel 30 cm mély, amely lehetővé teszi, hogy a besugárzás legrejtettebb daganatok. Egészen a közelmúltig ez a feszültségszint csak drága és óriás proton gyorsítókkal volt elérhető.
"Már ma is vannak nyilvántartások körülbelül 50 MeV-ról, amelyek lézersugár-gyorsítókban érkeznek - és ez nem a határ," magyarázta Efim Khazanov professzor. "Ugyanakkor nem minden daganat a maximális mélységben van, sokan elégségesek a lézerek jelenlegi protonenergiájának szintjén."
A részecskék nagy energiája mellett a lézeres működés gyakorisága is fontos az onkológia hatékony ellenőrzéséhez. Napjainkban a szükséges teljesítményű lézer félóránként impulzust generál, ami nyilvánvalóan kellemetlen lesz mind a betegek, mind a kórházak számára.
"Véleményünk szerint a lézeres működés gyakorisága egy impulzusra növelhető 5 perc alatt, majd másodpercenként több impulzusra" - tette hozzá Khazanov professzor.
A NITU "MISiS" tudományos csoport további kutatási területe a lézersugárzás stabilitása, minőségi és gyakoribbá tétele. Egy proton részecskegyorsítóban a besugárzás iránya mindig szigorúan meg van határozva, a lézersugaras plazmának van egy bizonyos diszperziója, a mért frakció kérdése, de az emberi besugárzás szempontjából ez elengedhetetlen.
A tudósok és az újonnan létrehozott laboratóriumok szorosan együttműködik NTUTS -Optics NUST „MISA” és az Institute of Applied Physics (Nyizsnyij Novgorod), amely úgy tervezték és építették a világ egyik legerősebb lézer (5. idején létrehozása). Az ultrahangos lézerimpulzusok amplitúdóinak és fázisainak szabályozására szolgáló akusztikus optikai módszerek jelenleg a legígéretesebbek. Oroszországban először, az Acoustooptics NITU "MISiS" -nél létrehoztak diszperzív akusztikus optikai késleltetési vonalakat, amelyek szabályozzák a lézerimpulzusok alakját. Egy közös berendezéskomplexum használatával a kutatók már új akusztikus optikai eszközöket fejlesztenek ki, amelyek segítségével a fent leírt problémák megoldására tervezik. Különösen a sugárzási spektrum kiterjesztésére és ellenőrzésére szolgáló eszközöket tervezték és gyártották. A megoldások hatékonyságát Nizhny Novgorodban vizsgálják.
A NITU "MISiS" új laboratóriumának munkáját az onkológiai megbetegedések nagy pontosságú diagnosztikájával, az eredeti adaptív hiperspektrális akusztikus optikai rendszerek alkalmazásával az A.Yu professzor doktora irányítja. Abrosimova az Oroszországi Egészségügyi Minisztérium (Moszkva) Endokrinológiai Kutatóközpontjával és a Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Karával együttműködve. MV Lomonosov Moszkvai Állami Egyetem. A betegek vizsgálatának és kezelésének különböző szakaszaiban végzett tumorok diagnosztizálása számos olyan nehézséggel jár együtt, amelyek általában follicularis szerkezetű daganatok kapszulázásakor keletkeznek. A meglévő diagnosztikai kritériumok a tumorsejtek magjainak morfológiai szerkezetére és az invazív növekedés jeleinek jelenlétére alapozva nem mindig olyan nyilvánvalóak, hogy a tumor egyértelműen jóindulatú vagy egyértelműen malignusnak tekinthető. A külföldi szakirodalomban a jóindulatú és rosszindulatú daganatok differenciáldiagnózisának új módszerének nagy hatásfoka az intraoperatív lézeres fluoreszcens spektroszkópiával történt.
NUST „MISA” (NTUTS -Optics) vezető szerepet tölt be az ország szempontjából a fejlődés akusztooptikai hiperspektrális képalkotó rendszerek felderítésére és azonosítására tárgyak valós időben problémák asztrofizika és az űrkutatás. Ma, a laboratórium által kifejlesztett új típusú akusztooptikai hiperspektrális képalkotó rendszer, amely lehetővé teszi a tanulmány a szövettani metszetekben szövetből a sejten belüli szinten. Vizsgálatokat végeznek az adaptív akusztikus optikai módszerek területén a biopsziás képek és szövetrészek kis részleteinek kontrasztjának növelése érdekében, amelyek jelentősek a tumorbetegségek differenciál diagnózisához.
- A NITU "MISiS" Külső Sajtószolgálata