Астрономические методы помогут лечить рак

Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.

Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу https://n-n-n.ru.
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.

Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru

Ученые из разных сфер объединились для адаптации астрофизических методов моделирования взаимодействия света с веществом к задаче поиска и лечения опухолей. Авторы продемонстрировали возможность использования созданных для изучения задач переноса излучения в космосе программ в области диагностики и терапии меланомы при помощи наночастиц.

Доклад с результатами работы был зачитан на съезде Королевского астрономического общества Великобритании.

Стандартной задачей в астрофизике является проблема переноса излучения, то есть перемещения энергии в виде электромагнитных волн и ее взаимодействие с материей. Подобные вопросы встают в самых разных ситуациях, таких как звездные атмосферы или межзвездные туманности. В этих случаях необходимо учитывать такие процессы как излучение, поглощение и переизлучение света различных частот разнообразными компонентами среды. В частности, это позволяет выяснить состав вещества в глубине тел.

В большинстве случаев из-за множества факторов и сложной формы объектов невозможно в явном виде решить получающиеся уравнения, поэтому используются численные методы решения, которые реализуются при помощи специальных программ. Одним из таких продуктов является код Torus, созданный астрофизиками из Эксетерского университета в Великобритании.

Недавно авторы этого программного обеспечения добавили в него возможность просчитывать прохождение света сквозь живую плоть. Для этого не потребовалось переписывать всю программу, так как, несмотря на огромную разницу в масштабах, физические законы взаимодействия остаются теми же самыми. Благодаря этому по-прежнему возможно получение аналогичных результатов, например, об оптических свойствах ткани, которые должны меняться в случае появления новообразования.

Этой возможностью в сотрудничестве с авторами программы решил воспользоваться Чарли Джейнс (Charlie Jeynes). Его идея заключается в использовании астрофизических методов моделирования для оптимизации диагностики и лечения рака кожи золотыми наночастицами и другими методами персонализированной медицины.

Терапия опухолей наночастицами развивается в рамках концепции тераностики — медицинского подхода, объединяющего персонализированную диагностику и терапию. Следуя этой идее один препарат должен одновременно помогать выявить недуг и помочь избавиться от него, при этом будучи адаптированным под конкретного пациента.

Среди прочего медики надеются, что наночастицы помогут в диагностике и лечении онкологических заболеваний. Предполагается, что они смогут играть как роль контрастного агента, позволяя выявить на изображениях пораженную заболеванием ткань, так и будут отвечать за ее уничтожение, рассеивая свет и убивая клетки вблизи себя нагревом. Для этого, однако, необходимо точно понимать, сколько энергии света попадет на заданную глубину в тело человека, что требует реалистичного моделирования тканей человека с учетом их структуры, морфологии, различных компонентов и других параметров.

Также ученые собираются применять астрономические методы для разработки активируемых светом лекарств, которые высвобождают активное вещество при получении определенного электромагнитного сигнала, а также для улучшения диагностики рака груди, что становится возможным благодаря крошечным скоплениям кальция, создаваемым пораженными клетками. Изменение длины волны проходящего сквозь такие отложения света может стать новым быстрым и неинвазивным диагностическим методом, который позволит снизить необходимость в биопсии.

«Достижения в фундаментальных науках никогда не должны рассматриваться как что-то происходящее в изоляции, — говорит Джейнс. — Астрономия в этом смысле не является исключением: созданные в ее рамках открытия и технологии пригодятся обществу, несмотря на невозможность предсказать это заранее. Наша работа является примером этого, и я искренне рад, что мы помогаем нашим коллегам-медикам вести войну против рака».

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (1 vote)
Источник(и):

N+1