25.05.2012

Лазер расскажет о вашем завтраке

Знаете ли вы, что длительное употребление овощей вызывает лёгкое пожелтение кожи, особенно на ладонях? Новый портативный лазер, разработанный в Йельском университете (США), посветив на вашу кожу, способен выяснить не только это, но и то, что вы ели недавно, чем питались на неделе и какой диеты вообще придерживаетесь.

Для справки. Контроль диеты нужен не только при диетологических экспериментах. Очень часто врачу может быть полезно узнать о питании не с ваших путаных слов («Ну, доктор, я почти не ем мяса... не чаще трёх-четырёх раз в неделю... особенно уважаю жирную свинину...»), а из более объективных и точных источников. При диабете, гастрите и болезнях сердца понимание всего этого жизненно важно. Обычно используются многочисленные анализы, требующие забора крови, мочи и пр. Тратится уйма времени, средств, наконец, осложняется жизнь пациента. Ну а биопсия кожи — самый надёжный метод — невозможна без дорогого оборудования.

Исследователи из Йельского университета под общим руководством Сьюзан Т. Мэйн в сотрудничестве с физиками из Университета Юты (США) создали и испытали два прототипа устройств, обещающих переворот в этой области. Речь идёт о лазерах, способных определить наличие в вашей коже биомаркеров, просто посветив на неё голубым лучом и моментально проанализировав отражённый свет.

В основе прибора — обычная резонансная рамановская спектроскопия. Но вот скорость анализа и компактность действительно достойны уважения. Каротиноиды накапливаются в нашей коже и серьёзно изменяют её цвет и альбедо. Они весьма точно отражают потребление растительной пищи, фруктов и овощей, позволяя понимать, какие группы растительной пищи потребляются чаще, а какие — реже (каротиноиды варьируются по цветам, связанным с их происхождением).

Прибор фиксирует изменение в энергетических уровнях электронов в молекулах после того, как они возбуждаются под действием лазерного излучения. А состоит он из гибкого оптоволоконного зонда, соединённого с небольшим центральным управляющим устройством. Зонд полминуты удерживается напротив руки обследуемого, затем ПО, устанавливаемое на компьютере врача, обрабатывает результаты (ещё 30 секунд) — и всё: в распоряжении терапевта появляются весьма точные сведения о вашем рационе.

Проект вырос из сотрудничества с физиками из Юты, которые пытались измерять своим лазерным спектрометром каротиноиды в сетчатке глаза (считается, что их присутствие там препятствует развитию дистрофии жёлтого пятна). Однако быстро выяснилось, что отдельные группы каротиноидов столь же просто анализируются лазером. Так, ликопен, получаемый из томатов, легко отделялся от остальных веществ своей группы. В сравнении с биопсией точность данных, получаемых новым методом, практически одинакова.

Первоначальный аргоновый лазер физикам из Университетам Юты пришлось сменить на более миниатюрное твердотельное устройство, позволившее сделать измеряющий зонд по-настоящему компактным и удобным — вместо коробки размером 50х50х33 см, чувствительной к движению (в момент измерения лазер должен быть неподвижен, иначе изменится состояние газовой среды) и наличию в воздухе водяных паров. Эксперименты показали, что с новым прибором можно обследовать шестьдесят детей 3–4 лет за пару часов, что немыслимо при привычных методах. Да и забор сыворотки крови у пациентов такого возраста вызвал бы ряд неизбежных проблем...

Сегодня исследователи изучают время жизни каротиноидов в коже: чтобы эффективно применять разработку в диетологии, важно знать, после какого по длительности употребления овощей и фруктов те или иные группы каротиноидов начнут появляться в коже и через какое время после прекращения их употребления исчезают.

Александр Березин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА