Российские учёные предложили методологию диагностики гипертонии на ранних стадиях. Она основана на применении серебряных наноструктур, которые позволяют повысить чувствительность исследования с помощью поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии.
Предложенный метод позволяет обнаружить ранние гипертонические изменения в клетках крови и вовремя начать лечение. Исследование опубликовано в журнале Biosensors, сообщает пресс-служба НИТУ «МИСиС».
Сердечно-сосудистые заболевания — причина смерти номер один в мире. Одним из основных факторов развития таких болезней является повышенное артериальное давление, или гипертония (гипертензия), которая приводит к кислородному голоданию (гипоксии) органов и тканей и может стать причиной инсультов, инфарктов, васкулопатии и поражения почек.
Одна из причин возникновения гипоксии тканей — нарушение эластичности сосудов, снижение способности гемоглобина эритроцитов связывать кислород (в капиллярах лёгких), транспортировать и отдавать оптимальное количество его в тканях. Эти процессы зависят как от состояния клеточной мембраны, объёма клетки, так и патологических процессов в гемоглобине.
Сердечно-сосудистые заболевания — причина смерти номер один в мире/
Идентификация и мониторинг молекулярных процессов при таких патологиях, возникающих на клеточном уровне, может помочь в развитии методов ранней диагностики, индивидуальному подходу к назначению лекарств с учётом показателей не только гемодинамики, но и состояния гемоглобина, для повышения эффективности лечения и снижения риска поражения внутренних органов.
Учёные НИТУ «МИСиС», МГУ имени М.В. Ломоносова, МФТИ и Копенгагенского университета предложили технологию исследования эритроцитов (красных кровяных телец) при различных патологиях с помощью поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (СЕРС) с использованием коллоидного раствора наночастиц серебра и серебряных наноструктурных поверхностей для повышения точности спектроскопии.
«Наноструктурные поверхности были получены путём растворения 0,3 г нитрата серебра в 40 мл воды. В полученный раствор добавляли 30 мл 20-процентного раствора гидроксида натрия, образовавшуюся субстанцию отмывали и добавляли 5 мл 25-процентного гидрата аммиака и 25 мл воды.
Затем получившийся раствор распыляли на поверхности покровного стекла и подвергали термической обработке. Ранее было доказано, что использование таких наноструктурированных подложек позволяет получить более высокое разрешение при исследовании объекта с помощью Раман-спектроскопии», — рассказал один из авторов исследования д.б.н., профессор кафедры физического материаловедения НИТУ «МИСиС» Георгий Максимов.
Профессор Георгий Максимов с коллегами предложил технологию исследования эритроцитов с помощью наночастиц серебра.
Исследователи изучили образцы крови крыс с нормальным и повышенным артериальным давлением. В ходе исследования установлено, что при повышенном кровяном давлении наблюдается увеличение вязкости плазматической мембраны эритроцитов. В качестве возможного объяснения этому авторы приводят результаты, свидетельствующие о высоком уровне холестерина в мембране эритроцита, который часто наблюдается у гипертоников.
В результате исследователи пришли к выводу, что повышенный уровень холестерина в крови повышает вязкость плазматической мембраны и нарушает ряд функций эритроцитов (изменение формы, объёма клетки или проницаемости мембраны).
Кроме того, применение СЕРС впервые позволило учёным выявить снижение подвижности гена гемоглобина в эритроцитах крыс-гипертоников. Авторы исследования полагают, что этот эффект связан с увеличением вязкости мембраны эритроцита при гипертонии, так как ген гемоглобина хуже сорбирует молекулы кислорода. Всё это, в свою очередь, приводит к нарушениям поставки кислорода в ткани.
Повышенный уровень холестерина в крови нарушает ряд функций эритроцитов.
«Проведение исследований в сфере биоматериаловедения является одним из ключевых направлений деятельности НИТУ «МИСиС» в рамках стратегического проекта «Биомедицинские материалы и биоинженерия».
Его ключевая задача — ликвидировать разрыв между возможностями современных материалов медицинского назначения и потребностями современного человека в улучшении качества жизни. Благодаря значительной экспертизе учёных университета в области материаловедения в 2030 году будут созданы конкурентоспособные на мировом уровне материалы и технологии в области биомедицины», — отмечает ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.
Таким образом, предложенный российскими учёными оригинальный метод позволяет с высокой разрешающей способностью и чувствительностью обнаружить изменения способности эритроцитов переносить кислород уже на ранних стадиях формирующейся гипертонии.
По мнению авторов исследования, эти новые возможности необходимо использовать для дальнейшей разработки и совершенствования методологии ранней диагностики гипертонии и других сердечно-сосудистых заболеваний.
Ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова считает, что в 2030 году будут созданы конкурентоспособные на мировом уровне материалы и технологии в области биомедицины.
От редакции. Изобретение, что и говорить, очень полезное. Для наших детей. Взрослые гипертоники могут только пожалеть о том, что подобную диагностику не изобрели лет 10–15 назад. В этой связи хотелось бы отменить несколько моментов.
Создателям изобретения, конечно, респект. Особенно заслуживает уважения тот факт, что над проектом работали учёные сразу нескольких вузов: как российских, так и зарубежных. Так сказать, научная синергия в действии. И тот факт, что среди разработчиков оказался флагманский металлургический университет страны, — это тоже очень приятно.
Но есть нюанс. Такие изобретения, связанные с ранней диагностикой чего-либо, в том числе и такого опасного явления, как гипертония, должны опираться на несколько другую модель здравоохранения, равно как и на другой тип мышления граждан.
Учитывая тот факт, что гипертонией страдают десятки миллионов людей, нынешнее изобретение может сыграть полезную роль для улучшения здоровья целых наций и народов.
У нас медицина в целом ориентирована на лечение болезней, а не на их предупреждение и тем более на раннюю диагностику.
Соответственно, и большинство людей в стране привыкли обращаться к врачам, когда уже давление зашкаливает, сердце болит и голова кружится. А это означает, что всё запущено. Предупреждать болезни мы почему-то пока не хотим.
Возможно, сказывается наш ментальный русский «авось» или воспоминания о школьных диспансеризациях, которые, мягко скажем, не отличались глубиной исследований здоровья. «Дышите, не дышите, на что жалуетесь, покашляйте, свободны».
Измерение давления должно стать нормальным делом для каждого человека, даже если он ни на что пока не жалуется.
Мы ещё не научились, особенно в молодом возрасте, воспринимать наше здоровье как наш капитал. А затраты на профилактику и диагностику — как инвестиции в свою, например, максимальную работоспособность.
Поэтому очень хочется верить, что, когда это и многие другие подобные изобретения дойдут до практической стадии применения, мы все научимся относиться к своему здоровью по-другому. Более продуманно.
А слово «диспансеризация» перестанет ассоциироваться с часовыми очередями к врачам и поверхностным осмотром пациентов.
