Российские ученые создали сверхмалый лазер для поиска первых признаков опухолей

Ученые Новосибирского государственного университета разработали миниатюрный лазер, толщина которого сравнима с человеческим волосом. Несмотря на свои размеры, это устройство способно чрезвычайно точно реагировать на мельчайшие изменения в окружающей среде и, как надеются исследователи, в будущем сможет помочь врачам обнаруживать рак на самых ранних стадиях.

Сегодня многие методы диагностики выявляют опухоль уже после того, как она сформировалась и начала активно расти. Однако еще задолго до этого в организме появляются отдельные молекулы, связанные с развитием заболевания, — так называемые биомаркеры. Их концентрация настолько мала, что обнаружить их бывает крайне сложно даже с помощью современной аппаратуры.

Новый лазер может изменить эту ситуацию. Его главное преимущество — исключительная чувствительность. Ученые рассчитывают, что устройство сможет не просто фиксировать наличие определенных веществ, а обнаруживать буквально единичные молекулы и отслеживать их поведение. Если технология будет успешно развиваться, это откроет путь к диагностике, способной распознавать болезнь еще до появления первых симптомов.

Сам лазер представляет собой крошечный цилиндр из специального оптического волокна. Его размеры настолько малы, что он легко поместится в миниатюрных датчиках и электронных чипах. При этом свет внутри устройства циркулирует особым образом, многократно отражаясь от внутренних стенок. Благодаря этому даже незначительное изменение окружающей среды — например, появление отдельных молекул — меняет свойства лазерного излучения, и эти изменения можно зарегистрировать.

Исследователи отмечают, что сфера применения новой технологии не ограничивается медициной. Поскольку лазер работает в том же диапазоне длин волн, что и современные волоконно-оптические линии связи, его можно использовать в телекоммуникациях, системах спутниковой навигации, а также в высокочувствительных датчиках для контроля состава воздуха или обнаружения различных химических веществ.

Впрочем, до практического применения в медицине еще предстоит пройти долгий путь. Пока ученые только изучают возможности новой технологии и проверяют, насколько эффективно она сможет распознавать молекулярные маркеры различных заболеваний. Однако уже сейчас разработка демонстрирует одно из главных направлений современной науки: медицинские приборы становятся все меньше, а их чувствительность — все выше.

Фото: henadzipechan @123RF.com