Test
Zespół naukowców z ośrodków w Rosji i Stanach Zjednoczonych opracował nową metodę badania zawartości wody w tkankach skóry za pomocą czujników optoakustycznych. Może ona znaleźć szerokie zastosowanie w leczeniu ran i urazów.
Wyniki badań naukowców z ośrodków Skolkovo Institute of Science and Technology (Rosja) oraz University of Texas Medical Branch (Stany Zjednoczone) zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „Journal of Biophotonics”.
Zawartość wody w tkance a proces gojenia
Poziom nawodnienia skóry ma duże znaczenie w procesie leczenia ran. W przypadku nadmiernego nagromadzenia płynu w tkankach dochodzi do obrzęku, który utrudnia i opóźnia gojenie tkanek. Jeżeli natomiast skóra jest odwodniona, sucha, traci elastyczność, przez co istnieje zwiększone prawdopodobieństwo wystąpienia dodatkowych uszkodzeń.
Międzynarodowy zespół naukowców z ośrodków Skoltech i UT opracował skuteczną, nieinwazyjną metodę mierzenia zawartości wody w tkankach. Nowa metoda gwarantuje ponadto pomiar w wysokiej rozdzielczości i znaczną głębokość sondowania tkanek, co stwarza dla niej wiele potencjalnych zastosowań klinicznych.
Optoakustyka w badaniu tkanek
Monitorowanie optoakustyczne polega na naświetlaniu tkanek pulsującym światłem, co prowadzi do procesu termoelastycznego rozprężania cząstek pochłaniających światło. Dzięki temu mogą one zostać wykryte za pomocą sygnałów ultradźwiękowych.
Zespół naukowców pod kierownictwem dr. Siergieja Perkowa ze Skoltech Center for Photonics and Quantum Materials zbadał, czy optoakustyka może zostać wykorzystana do badania poziomu uwodnienia tkanek. Badania wykazały, że za pomocą spektroskopii optoakustycznej można wykryć w tkance cząsteczki hemoglobiny, melaniny oraz wody.
Jak wyjaśnia prof. Dmitry Gorin z ośrodka Skoltech, jeden z autorów projektu:
– Technika spektroskopii optoakustycznej może być bezpiecznie stosowana w warunkach klinicznych, ponieważ ilość pochłanianej przez tkankę energii, jaka jest potrzebna, aby uzyskać detekcję sygnału, nie powoduje uszkodzenia tkanek. W przeciwieństwie do innych metod optycznych, energia lasera jest dostarczana tylko w jednym kierunku – do tkanki, czyli absorbera, ale nie z powrotem lub przez całą naświetlaną część ciała – wyjaśnia ekspert.
Badania na żywej tkance
Naukowcy sprawdzili, czy metoda zachowuje skuteczność w wykrywaniu cząsteczek wody zarówno na modelach tkanek, jak i na prawdziwej skórze.
W tym celu naukowcy skonstruowali dwuwarstwowe modele skóry złożone z żelatyny i mleka. Następnie za pomocą wody modele zostały zmodyfikowane w taki sposób, by naśladowały obrzęk pod warstwą naskórka. Badanie optoakustyczne zostało również przetestowane na ludzkim nadgarstku bez oznak obrzęku. Wyniki badania pozwoliły w obu przypadkach uzyskać wiarygodne informacje o zawartości wody w tkance. Naukowcy mogli też określić optymalną dla takiego pomiaru długość fali.
W dalszej kolejności zespół planuje przeprowadzić podobne eksperymenty na rzeczywistym obrzęku. W badaniach ma zostać wykorzystanych więcej różnych długości fal wykorzystywanych do generowania sygnału. Według autorów projektu powinno to pozwolić określić zawartość wody w poszczególnych warstwach skóry.
Źródło: eurekalert.org
Przeczytaj także: Ruszyła rejestracja na warsztaty online: „Leczenie ran – perspektywa praktyka”!
