Вчені спростили виявлення уражень шкіри ТГц-хвилями

Терагерцова поляриметрія відкриває нові горизонти в ранній діагностиці захворювань шляхом виявлення мікроскопічних змін у тканинах, спричинених раком та опіками.

Сучасні досягнення в галузі оптоелектроніки дозволяють використовувати терагерцові (ТГц) хвилі — “невидиме світло між інфрачервоним і мікрохвилями” — для дослідження мікроструктури біологічних тканин. Згідно з Journal of Biomedical Optics, ці хвилі забезпечують неінвазивний, високочутливий аналіз тканинних змін, що відкриває нові діагностичні перспективи. “Поляриметричні вимірювання ТГц-розсіювання виявляють мікроскопічні зміни в архітектурі тканин”, — зазначено в публікації SPIE.

На відміну від традиційних методів, що спираються на вміст води у тканинах, поляриметричний аналіз ТГц-хвиль зосереджується на структурних змінах, таких як порушення волосяних фолікулів або скупчення ракових клітин. Дослідницька група професора Хассана Арбаба застосувала симуляцію Монте-Карло для моделювання розсіювання ТГц-хвиль у тканинах, що дозволило передбачити інтенсивність і поляризацію світла залежно від розміру частинок. “Наші фантоми тканин із поліпропіленовими частинками показали точну відповідність експериментальним даним”, — підкреслив Арбаб.

Ключовим досягненням стало виявлення того, що для аналізу поляризаційних властивостей тканини достатньо лише одного вимірювання, що значно спрощує процедуру діагностики. Це було підтверджено тестуванням на зразках шкіри свині, де чітко проявився контраст між опіковими і здоровими ділянками. “Чіткі поляризаційні сигнали дають змогу оцінити навіть мікроскопічні ураження”, — зазначили автори дослідження.

Важливим напрямком подальших досліджень є застосування ТГц-поляриметрії для виявлення пухлин на ранніх стадіях, коли звичайна біопсія ще не дає результатів. Завдяки вдосконаленим системам з високою пропускною здатністю дослідники прагнуть досягти роздільної здатності 10–30 мікрометрів. Це створює передумови для впровадження ТГц-технологій у рутинну клінічну практику, що може радикально змінити підходи до діагностики та моніторингу хвороб.