Исследователи из Сколтеха и Медицинского отделения Техасского университета предложили оптоакустический метод отслеживания содержание воды в кожной покрове. Технология имеет широкие перспективы применения в медицине, в частности, в травматологии, дерматологии и в косметологии. Результаты исследования опубликованы в Journal of Biophotonics.
Избыток или, наоборот, нехватка воды в кожном покрове человека может быть признаком различных патологий. Обычно для мониторинга содержания воды в коже используются электрические, механические и спектроскопические методы, однако точных неинвазивных технологий до сих пор не существует. Для решения этой проблемы авторы предложили оптоакустический мониторинг, при котором ткань подвергается воздействию импульсного светового излучения. При поглощении излучения происходит расширение ткани, которое служит источником ультразвукового сигнала.
«Метод оптоакустической спектроскопии безопасен для клинического использования, поскольку количество поглощаемой биологической тканью энергии, необходимой для детекции акустического сигнала, относительно невелико. Преимущество оптоакустической спектроскопии в сравнении с другими оптическими методами заключается в том, что лазерное излучение необходимо доставить до поглощающего его участка ткани (области интереса), который в дальнейшем является источником ультразвукового сигнала (в мегагерцовой области), ослабление которого биологических тканях не столь значительно, по сравнению со светом. При использовании чисто оптических методов лазерное излучение (рассеянное или отраженное) несущее полезную информацию об объекте должно пройти обратный путь от области интереса до оптического детектора, что сопровождается существенными потерями», — поясняет соавтор статьи, профессор Сколтеха Дмитрий Горин.
Исследователи создали двухслойные модели ткани кожи из желатина и молока. Они также протестировали оптоакустический метод на запястьях здорового добровольца. Полученные данные хорошо согласуются с результатами других методов. Ученые также определили оптимальные длины волн для оптоакустического мониторинга содержания воды в коже. Теперь исследователи планируют провести аналогичные эксперименты in vivo на реальных отеках, а также использовать несколько длин волн лазера для генерации сигнала, чтобы попытаться получить количественную оценку количества воды в различных слоях кожи.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
