«Система делает точные трехмерные изображения бляшек, выстилающих артерии, и определяет отложения, которые могут разорваться и вызвать сердечные приступы», — сказал Цзи-Синь Ченг (произносится как Джи-Шин), профессор Школы биомедицинской инженерии Велдона Университета Пердью и кафедры биомедицинской инженерии. Химия.Визуализация выявляет наличие углеродно-водородных связей, составляющих молекулы липидов в артериальных бляшках, вызывающих сердечные заболевания. Результаты исследования подробно описаны в статье, опубликованной в журнале Nature Scientific Reports.
«Это позволяет нам увидеть точную природу образования бляшек на стенках артерий, чтобы мы могли определить, разорвется ли бляшка», — сказал Майкл Стурек, соавтор статьи и профессор и заведующий кафедрой клеточной медицины. Интегративная физиология в Медицинской школе Университета Индианы. «Некоторые бляшки более опасны, чем другие, но нужно знать химический состав стенки кровеносных сосудов, чтобы определить, какие из них подвержены риску разрыва».Исследования в этой области были затруднены из-за невозможности выполнить высокоскоростную визуализацию тканей.
Исследователи решили эту проблему, разработав рамановский лазер с использованием лазера, который производит 2000 импульсов в секунду, каждый импульс способен генерировать изображение, что представляет собой 100-кратное увеличение скорости визуализации с помощью новой технологии, называемой внутрисосудистой фотоакустической визуализацией.«Это нововведение представляет собой большой шаг к продвижению этой технологии в клинических условиях», — сказал Ченг.Автором статьи являются исследователи из Purdue, Медицинского факультета Университета Индианы, Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Ирвине и стартап-компании Spectral Energy.Метод визуализации «не содержит этикеток», то есть не требует нанесения красок на образцы, что делает его привлекательным для диагностических приложений.
Технология коммерциализируется компанией Vibronix Inc., соучредителем которой является Ченг и научный сотрудник Purdue, получивший докторскую степень, Пу Ван.Лазер, который пульсирует в ближнем инфракрасном диапазоне спектра, заставляет ткань нагреваться и локально расширяться, генерируя волны давления на ультразвуковой частоте, которые можно уловить с помощью устройства, называемого преобразователем.Автор статьи — Ван; Аспирант USC Дэн Ма; Научный сотрудник Purdue Михаил Н. Слипченко; Аспирант USC Шаньшань Лян; Аспирант Purdue Цзе Хуэй; К. Кирк Шунг, директор Ресурсного центра ультразвуковых преобразователей в USC; Сукеш Рой, генеральный директор Spectral Energy LLC в Дейтоне, штат Огайо; Стурек; Исследователь USC Кифа Чжоу; Чжунпин Чен, исследователь Калифорнийского университета в Ирвине; и Ченг.
«Система достаточно мала, чтобы ее можно было встроить в эндоскоп и ввести в кровеносные сосуды с помощью катетера», — сказал Ченг.Лазер ближнего инфракрасного диапазона вызывает достаточно тепла, чтобы генерировать ультразвук, но недостаточно, чтобы повредить ткани.
Исследование проводилось с неповрежденной тканью свиньи и будет расширено до исследований на живых животных, а затем клинических исследований на людях.