Научиться у светлячка: Новое устройство неинвазивной визуализации для медицины

Биохимическая реакция между ферментом люциферазой и кислородом вызывает свечение светлячков и считается одним из самых известных примеров биолюминесценции в природе.

Международная группа исследователей под руководством ученых из университета Миссури (США) работает над тем, чтобы использовать силу биолюминесценции в недорогом, неинвазивном и портативном устройстве для медицинской визуализации, которое в один прекрасный день может найти широкое применение в биомедицинских исследованиях, трансляционной медицине* и клинической диагностике.

Потенциальные возможности использования включают разработку более эффективных методов лечения рака, диабета и инфекционных заболеваний, а также мониторинг различных метаболических функций, таких как здоровье кишечника, отмечается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Как только зонд для визуализации вводится в организм и достигает целевого внутреннего органа, например печени, уровень биологической активности, в частности токсичность печени, определяет количество люциферина, которое высвобождается в кровоток.

В конце концов, он достигает области действия устройства, запуская биохимическую реакцию, которая создает свет. Портативный детектор света - около 10 миллиметров, меньше диаметра копейки - затем помещается на поверхность тела рядом с введенным устройством и измеряет интенсивность света. Уровень обнаруженного света коррелирует с количеством присутствующего люциферина, которое ученые могут использовать при определении состояния здоровья целевого органа.

Джеффри Брайан, профессор ветеринарной онкологии в Колледже ветеринарной медицины и соавтор исследования, говорит, что эта технология будет полезна в клинических условиях - как в медицине животных, так и людей - и может помочь медикам определить, действует ли лечение на пациента.

"Это способ, с помощью которого мы можем минимально инвазивным способом контролировать физиологическую реакцию пациента на любое назначенное ему лечение" - говорит он.

* Трансляционная медицина — это направление, которое предполагает ускоренную передачу всех достижений науки, всех исследований в практическое здравоохранение.