В Новосибирске разработали прибор для ранней диагностики рака

Прибор для обнаружения в организме веществ-маркеров раковых опухолей и других серьезных заболеваний разработали специалисты новосибирского Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН. Об этом сообщил руководитель лаборатории физических основ материаловедения кремния ИФП Владимир Попов.

«Наша технология позволяет применять прибор для работы в самом чувствительном диапазоне, так называемом подпороговом», — пояснил руководитель лаборатории физических основ материаловедения кремния ИФП, добавив, что в настоящее время разработка готова к внедрению в производство. Переговоры об этом ИФП ведет с федеральным министерством промышленности и торговли.

Владимир Попов отметил, что технологию можно применять для обнаружения различных веществ в очень малой концентрации, например, нескольких молекул вещества-маркера рака в миллилитре крови. Это особенно важно на ранней стадии заболевания, когда опухоль еще не развилась, и обнаружить болезнь традиционными способами не получится.

При этом, пояснил руководитель лаборатории физических основ материаловедения кремния ИФП, способы диагностики могут быть разнообразными: в зависимости от конфигурации, прибор может зафиксировать присутствие различных веществ в слюне, крови, образцах других тканей человека.

«Можно регистрировать в выдохе, как в алкотестере. Прибор покажет, что вы выдыхаете. Таким образом можно диагностировать рак легких», — сказал Владимир Попов.

Помимо рака, технология новосибирских ученых позволяет диагностировать и другие болезни, такие как гепатит В и С, а также может применяться и в других областях, например, для поиска взрывчатых веществ или наркотиков.

(Источник: ТАСС)

Корреспондент «Вечерней Москвы» обратился за подробностями к доктору физико-математических наук Владимиру Попову и доктору биологических наук Юрию Иванову.

• 
• Доктор физико-математических наук Владимир Попов

Человечество ждет создания панацеи от рака. И вот 5 марта появляется публикация о том, что создан прибор, Нанопроволочный биосенсор на основе КНИ структур (КНИ — кремний на изоляторе), который позволяет диагностировать с предельной точностью рак на ранних стадиях.

В публикации утверждается, что «в настоящее время разработка готова к внедрению в производство». Но на деле это не так. Подготовительные исследования еще продолжаются.

Подробнее о них корреспонденту рассказал доктор физико-математических наук Владимир Попов, заведующий лабораторией физических основ материаловедения кремния новосибирского Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН.

— Есть ли в мире аналоги этого прибора, или это уникальная разработка?

— Да, конечно есть аналоги. Идея возникла в 1998 году. Ее автор Чарльз Либер (Charles M. Lieber), профессор Гарвардского Университета. Индекс Хирша* у него, по-моему, около 120. Этот человек в 1998 году предложил использовать углеродные нанотрубки. В 2004 году он попробовал кремниевые. Тогда же к нам обратились сотрудники института биомедицинской химии имени Ореховича. Они знали, что мы делаем нанопроволочные транзисторы, и попросили сделать нас нанотрубки на основе кремния. Мы сделали их по своей технологии — не такой, как у Либера. Результат оказался не хуже, а, может быть, даже лучше чем у американского исследователя. Все работает достаточно надежно.

— В сообщении также говорилось, что с помощью этого прибора можно будет обнаруживать взрывчатку и наркотики. Действительно ли это возможно?

— Как раз та же самая группа Чарльза Либера, а точнее его ученик, все это продемонстрировал в Университете Тель-Авива. В ведущих журналах есть много публикаций на эту тему. Мы тоже это пробовали, и я думаю, что это все вполне реализуемо.

Это универсальный биохимический тестер. То, что он чувствует, зависит исключительно от покрытия, которое наносится на проволочку. Вот и все. При этом, его чувствительность ничем не ограничена. Если есть какое-либо физическое или химическое взаимодействие, которое обеспечивает ее, он будет чувствовать.

— Проводились ли клинические испытания прибора? Испытывалось ли устройство на животных, на людях?

— Пока прибор не сертифицирован. Клинические испытания не проводились.

О медицинском аспекте исследования рассказал доктор биологических наук Юрий Иванов, заведующий лабораторией нанобиотехнологии Научно-исследовательского института биомедицинской химии В. Н. Ореховича

— Все ли виды рака будут поддаваться определению с помощью этого прибора?

- Вообще говоря, рак по серодиагностике** еще никому в мире не удавалось идентифицировать. Его не получается определить по белковым маркёрам***, потому что нет маркёров, специфических к раку. Это все маркёры воспалений. Для того, чтобы увидеть какого типа рак, необходимо сначала открыть эти маркёры. Когда их откроют, тогда только по ним можно будет определить тип рака. Наука находится еще на уровне, когда специфические маркёры рака не открыты.

Этот прибор имеет очень высокую чувствительность, примерно 10 в минус пятнадцатой степени моль на литр. Это чувствительность на порядок выше показателей обычных систем, которые применяются сейчас в клиниках. Благодаря этому прибору появится возможность определения этих маркёров. Работа, по факту, сейчас только в начале своего пути.

— Тогда какая именно сейчас стадия работы?

— Сейчас стадия работы такая: сам прибор сделан; есть предположения, какие именно типы маркёров могут быть связаны с тем или иным типом рака. А задача сейчас следующая: найти эти маркёры; подтвердить, что это именно они. Этот прибор позволяет сейчас проводить эту работу. Ну, а в дальнейшем будут проходить его клинические испытания.

— Какие группы заболеваний, кроме рака и гепатита, прибор способен определить?

— Насчет рака: точное определение его типов — дело будущее. Теперь насчет заболеваний: прибор будет определять все заболевания, которые вызывают в организме какой-то ответ. Ну, например, иммунный ответ. Это значит, что все инфекционные заболевания могут быть обнаружены на ранней стадии. Будут определяться сердечнососудистые заболевания — там тоже есть свои маркёры. Они сцеплены с определенными белковыми молекулами, а прибор позволяет их регистрировать. В общем, нет никакого предела, который мог бы ограничить использование этого прибора в будущем для диагностики заболеваний.

Примечания:

*Индекс Хирша -характеристика продуктивности ученого, группы ученых или страны, в целом. Показатель основывается на количестве публикаций и цитировании этих публикаций.

**Серодиагностика — метод распознавания заболеваний, основанная на способности антител сыворотки крови специфически реагировать с соответствующими антигенами. Такая диагностика помогает определить заболевание до появления первых клинических признаков недуга.

***Белковые маркёры (белковые онкомаркёры) — это специфические белковые вещества, уровень которых в крови человека повышается в случае наличия злокачественной опухоли.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.