Деформационный отклик биологических фантомов и хрящевой ткани при лазерном воздействии
Касьяненко Е.М.1, Омельченко А.И.1, Баум О.И.1
1Институт фотонных технологий ФНИЦ ”Кристаллография и фотоника“ РАН, Москва, Троицк, Россия
Email: ekkassianenko@gmail.com
Поступила в редакцию: 21 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 18 января 2022 г.
Принята к печати: 22 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 14 мая 2022 г.
Регенерация хрящевой ткани и изменение ее формы под воздействием лазерного излучения могут быть положены в основу перспективных медицинских операций, улучшающих качество жизни пациента. Важнейшим критерием успешности таких операций является выживаемость клеток после лазерного воздействия, поэтому уменьшение продолжительности и мощности воздействия является важной задачей при разработке таких методов. Наночастицы активно используются в медицине, и одна из целей их использования - усиление фототермического эффекта при лазерном воздействии на биоткани. Однако суставная ткань достаточно устойчива к проникновению в нее инородных агентов, поэтому изучение проникающей способности наночастиц и эффекта от их пропитки является первостепенной задачей для достижения желаемого медицинского эффекта. В данной работе проведена оптическая когерентная томография (ОКТ) гелевых фантомов и хрящевой ткани сустава, пропитанных наночастицами, при лазерном воздействии эрбиевым волоконным лазером с длиной волны 1.56 μm. Срезы суставной хрящевой ткани трех типов (интактные, с лазерными повреждениями и после слабого лазерного воздействия) пропитывали наночастицами Fe3O4 для дальнейшего исследования на ОКТ-эластографии. Обнаружено увеличение деформаций, вызванных нагревом фантомов и тканей, пропитанных наночастицами. Данные ОКТ-эластографии указывают на зависимость деформации тканей от предварительной истории воздействия на ткань. В работе доказано увеличение фототермического воздействия лазерного излучения на деформацию тканей при введении различных наночастиц. Ключевые слова: наночастицы, ОКТ-эластография, лазерная модификация биоткани, биофотоника.
- United States Bone and Joint Initiative [Электронный ресурс]. URL: https://usbji.org/about
- R. Mladina, E. vCujic, M. vSubaric, K. Vukovic. Am. J. Оtolaryngology, 29 (2), 75-82 (2008). DOI: 10.1016/j.amjoto.2007.02.002
- E. Sobol, O. Baum, A. Shekhter, S. Wachsmann-Hogiu, A. Shnirelman, Y. Alexandrovskaya, I. Sadovskyy, V. Vinokur. J. Biomed. Opt., 22 (9), 091515 (2017). DOI: 10.1117/1.JBO.22.9.091515
- O.I. Baum, Yu.M. Soshnikova, E.N. Sobol, A.Y. Korneychuk, M.V. Obrezkova, V.M. Svistushkin, O.K. Timofeeva, V.V. Lunin. Las. Surg. Med., 43 (6), 511-515 (2011). DOI: 10.1002/lsm.21077
- O.I. Baum, Y.M. Alexandrovskaya, V.M. Svistushkin, S.V. Starostina, E.N. Sobol, Laser Phys. Lett., 16 (3), 035603 (2019). DOI: 10.1088/1612-202X/aafd21
- О.И. Баум, В.В. Голубев, А.И. Омельченко, Э.Н. Соболь, А.Б. Шехтер. Материалы III Евразийского конгресса по медицинской физике (М., 2010). 3, 222-224
- Yu.M. Soshnikova, S.G. Roman, N.A. Chebotareva, O.I. Baum, M.V. Obrezkova, R.B. Gillis, S.E. Harding, E.N. Sobol, V.V. Lunin. J. Nanopart. Res., 15, 2092 (2013). DOI: 10.1007/s11051-013-2092-5
- Yu.M. Soshnikova, A.I. Omelchenko, A.B. Shekhter, E.N. Sobol. Nanobiomaterials in Hard Tissue Engineering (William Andrew Publishing, Norwich, NY, 2016). ch. 15. pp. 443-472. DOI: 10.1016/B978-0-323-42862-0.00015-8
- E.M. Kasianenko, A.I. Omelchenko, E.N. Sobol. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 80, 463-466 (2016). DOI: 10.3103/S1062873816040171
- Е.М. Касьяненко, А.И. Омельченко. Ученые записки физического факультета Московского университета, 2, 1920302-1920302 (2019)
- В.Ю. Афонькин, К.Г. Добрецов, А.К. Кириченко, В.П. Ладыгина, А.В. Сипкин. Сибирское медицинское обозрение, 50 (2), (2008)
- А.И. Омельченко, Э.Н. Соболь. Перспективные материалы, 8, 125-128 (2010)
- V.Y. Zaitsev, A.L. Matveyev, L.A. Matveev, G.V. Gelikonov, A.I. Omelchenko, D.V. Shabanov, O.I. Baum., V.M. Svistushkin., E.N. Sobol. Laser Phys. Lett., 13 (11), 115603 (2016). DOI: 10.1088/1612-2011/13/11/115603
- V.Y. Zaitsev, A.L. Matveyev, L.A. Matveev, G.V. Gelikonov, A.I. Omelchenko, O.I. Baum, S.E. Avetisov, A.V. Bolshunov, V.I. Siplivy, D.V. Shabanov, A. Vitkin, E.N. Sobol. J. Biophotonics, 10 (11), 1450-1463 (2017). DOI: 10.1002/jbio.201600291
- П.Ю. Гуляев, М.К. Котванова, А.И. Омельченко. Физика и химия обработки материалов, 4, 74-82 (2017)
- V.A. Fedulova, A.V. Yuzhakov, O.I. Baum. J. Biomed. Photonics \& Engineering, 6 (1), 010302 (2020)
- Ю.М. Александровская, О.И. Баум, А.Б. Шехтер, О.А. Тифлова, А.К. Дмитриев, Е.В. Петерсен, Э.Н. Соболь. В сб. Лазеры в науке, технике, медицине. Под ред. В.А. Петрова (Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2019). С. 156-160
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.