«Наносок» лучше УЗИ и рентгена расскажет о состоянии кишечника

«Наносок» из светочувствительных наночастиц, взвешенных в жидкости
Фото: Jonathan Lovell

Ученые Университета штата Нью-Йорк в Буффало разрабатывают новую технологию неинвазивного обследования кишечника: пациенты выпивают «наносок» из светочувствительных наночастиц, взвешенных в жидкости. Когда субстанция доходит до тонкой кишки, врачи включают лазер и получают информацию о состоянии внутренних органов в реальном времени. О своем изобретении ученые рассказали в журнале Nature Nanotechnology.

Для обследования тонкой кишки обычно применяется рентген, магнитно-резонансная томография и ультразвук. Однако слабым местом этих технологий является безопасность, ограниченный доступ к органу и слабая контрастность, соответственно. Кроме того, они не могут демонстрировать движения кишки в реальном времени, прежде всего перистальтику (сокращение мышц, проталкивающее пищу по кишечнику). Нарушения перистальтики являются важным побочным эффектом заболеваний щитовидной железы, диабета и болезни Паркинсона.

Джонатан Лавэлл (Jonathan Lovell), профессор биоинженерии университета, и его коллеги работали с фталоцианинами. Молекулы этих красителей активно поглощают свет в ближней инфракрасной области спектра, что делает их идеальным контрастирующим агентом. Однако вводить в организм их нельзя: они не растворяются в жидкости, а также всасываются в кровеносную систему человека. Ученые решили поместить фталоцианиновые молекулы в мицеллы (микрокристаллические частицы) диаметром 20 нанометров — они легко рассеиваются в жидкости и проходят сквозь кишечник, выходя из организма.

В экспериментах подопытным мышам дали выпить «наносок», а потом их кишечник «подсветили» с помощью фотоакустической томографии и так получили «видео» тонкой кишки. Сейчас ученые готовят новую технологию для клинических испытаний на людях.

Тонкая кишка «зажата» между желудком и толстой кишкой. Именно в ней происходят основные пищеварительные процессы: пищевая кашица, обработанная слюной и желудочным соком, подвергается действию кишечного сока, желчи, а также сока поджелудочной железы. Здесь же происходит и всасывание продуктов переваривания в кровеносные сосуды. Кроме того, в тонкой кишке всасывается большинство лекарственных веществ, ядов и токсинов. Там же проявляются симптомы спастического колита, болезни глютеновой недостаточности, болезни Крона и других заболеваний желудочно-кишечного тракта.