Первый в мире прибор для выявления микропластика в крови
Исследователи из Пермского Политеха совместно со специалистами Московским центром передовых исследований, МГУ, Российским квантовым центром и Университетом Сонгюнгван разработали первый в мире портативный прибор на основе оптоволокна и металинзы. Устройство способно выявлять отдельные наночастицы непосредственно в месте забора пробы, обеспечивая точность анализа до 90%.
Особую угрозу для окружающей среды и здоровья человека представляют частицы размером менее пяти микрон. К ним относится микропластик, который связывают с воспалительными процессами и онкологическими заболеваниями, а также биомаркеры, позволяющие обнаруживать опухоли еще до появления изменений на томографии. Традиционный анализ таких объектов с помощью флуоресцентной спектроскопии требует дорогостоящих лабораторных систем, при этом сами образцы могут терять свойства уже в течение получаса после забора, что снижает достоверность результатов.
Новая разработка выполнена в виде компактного оптоволоконного кабеля, аналогичного тем, что применяются для передачи интернет-сигнала. На его конце размещена металинза — ультратонкая структура из миллионов микроскопических кремниевых элементов, которые управляют световыми волнами с высокой точностью. Перед исследованием наночастицы обрабатываются специальным флуоресцентным составом, благодаря которому начинают светиться под воздействием лазера. Лазерный луч проходит по оптоволокну, а металинза фокусирует его в миниатюрную точку. После взаимодействия с частицей возникает ответный световой сигнал, который возвращается по тому же кабелю и анализируется компьютером.
Устройство отличается компактностью, устойчивостью к вибрациям и не требует сложной настройки. Во время испытаний ученые переносили прибор по помещению, держали его в руках и сгибали кабель, однако точность измерений оставалась стабильной. Сравнение с результатами лабораторного микроскопа показало совпадение на уровне 85–90%, что подтверждает высокую надежность технологии. Даже при перемещении прибора на несколько метров качество сигнала практически не менялось.
Разработка открывает возможности для быстрого анализа прямо в полевых условиях — например, при экологическом мониторинге, на промышленных объектах или в медицинской практике. В перспективе технология позволит оперативно выявлять загрязнения, контролировать распространение микропластика, а также проводить первичную диагностику заболеваний непосредственно в машине скорой помощи или районной поликлинике без необходимости длительного лабораторного исследования.
Источник: https://remedium.ru/news/rossiyskie-i-koreyskie-uchenye/
