Прорывное исследование открывает двери для более широкого применения рамановской спектроскопии в биомедицине

Ученые продемонстрировали преимущества рамановской спектроскопии с модуляцией длины волны, что открывает путь к более широкому биомедицинскому и клиническому применению, например, для оценки тканей в реальном времени во время операции. Исследование опубликовано в Biomedical Spectroscopy and Imaging.

Рамановский эффект (неупругое рассеяние света) дает молекулярный "отпечаток пальца", связанный с внутренним составом образца. Эта техника позволяет обнаруживать раковые поражения по изменению химического состава. Однако в клинических условиях методу мешают такие факторы, как окружающий свет, фоновая флуоресценция и явление "эталонинга" (ухудшающее работу камер на ПЗС), что затрудняет интерпретацию изображений. Предварительная обработка данных может вносить артефакты.

Ученые из Сент-Эндрюса (Великобритания) и Йены (Германия) показали, что рамановская спектроскопия с модуляцией длины волны, в отличие от стандартного метода с монохроматическим возбуждением, решает эти ключевые проблемы. В работе описано, как регистрировать рамановские сигналы на фоне сильной автофлуоресценции на примере ткани печени и как записывать спектры таблеток парацетамола при окружающем свете.

Принцип метода: При возбуждении несколькими длинами волн со сдвигом флуоресценция, окружающий свет и функция пропускания системы меняются незначительно, а рамановские сигналы — меняются. Это позволяет "чисто" извлечь рамановскую подпись даже в присутствии мешающих факторов.

Как пояснил автор-корреспондент Кристоф Краффт: "В текущей работе мы разработали аппаратный подход для подавления мешающих факторов в рамановских спектрах, который требует минимум предварительной обработки и предлагает беспрецедентные преимущества".

Главный редактор журнала Парвез Харис отметил: "Эта работа представляет собой значительный шаг вперед по сравнению с текущей рамановской микроскопией... Прямолинейность техники означает, что биологи и исследователи на стыке наук о жизни могут немедленно воспользоваться преимуществами нового метода".