Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

ДЫХНУЛ - И ДИАГНОЗ ПОСТАВЛЕН!

Кандидат химических наук Т. ЗИМИНА.

Исследователи из Института общей физики РАН (ИОФАН РАН) разработали систему, позволяющую описать состояние нашего организма по выдыхаемому воздуху. Разработчики использовали тот факт, что состав выдыхаемого воздуха и темп выделения молекул из организма напрямую связаны с биохимическими и физиологическими процессами.

Например, по содержанию монооксида и двуокиси углерода (СО и СО2) в выдыхаемом воздухе можно судить о кислородтранспортных свойствах гемоглобина крови. А одновре2менное детектирование монооксида углерода и закиси азота (N2O) позволяет исследовать зависимость газотранспортных свойств лёгочной мембраны от интенсивности кровотока.

Молекулы искомых веществ могут содержаться в выдыхаемом воздухе в очень небольших количествах, поэтому методы, которые были бы способны их определить, должны быть чрезвычайно чувствительными. Учёные ИОФАН РАН в качестве такого высокочувствительного метода предложили использовать лазерную спектроскопию. Молекулярная спектроскопия поглощения с использованием полупроводниковых лазеров с перестраиваемой частотой позволяет обнаруживать многие химические соединения (в том числе монооксид углерода, оксид азота, аммиак, метан и др.) в выдыхаемом воздухе с чувствительностью в одну миллионную долю. Причём с помощью этой спектроскопии можно определить как скорость продуцирования в организме отдельных соединений, так и относительное содержание различных модификаций этих соединений, образующихся в ходе обменных процессов (например, соотношение концентраций 13СО2 и 12СО2 или орто- и пара-воды).

Важнейшая составляющая любой спектроскопической установки — система регистрации и анализа получаемых спектров. Она должна быть чувствительной, с большим быстродействием (чтобы не искажалась форма спектров) и высокоточной. Разработанный в ИОФАН РАН многокомпонентный лазерный газоанализатор включает высокочувствительную систему регистрации, которая способна анализировать лазерные спектры пропускания молекул при длительности лазерных импульсов до 10 000 микросекунд и высокой скорости перестройки полупроводниковых лазеров — 102--104 см-1/с, обеспечивающей быстродействие установки. При этом регистрируются не менее 4000—6000 точек (измерений) на спектр. Система также обеспечивает высокую селективность метода, позволяющую чётко разделять спектры различных молекул-биомаркеров в сложных по составу средах.

По мнению учёных, диагностика, опирающаяся на газовый анализ выдыхаемого воздуха, может обладать большой достоверностью, универсальностью и позволит проводить комплексные исследования организма. Кроме того, с её помощью можно расширить круг решаемых медико-биологических проблем, не прибегая к инвазивным методам обследования, то есть без вмешательства в организм.

В материалах рубрики использована информация раздела «Новости и события» портала журнала «Наука и жизнь» www.nkj.ru.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»