Физики СГУ научились следить онлайн за насыщением кожи крыс водой

Саратовские ученые нашли способ наблюдения за потерей и набором уровня влаги кожи в режиме реального времени. Об этом 164.RU сообщили в Российском научном фонде, поддержавшим это исследование. Его результаты опубликованы в журнале Skin Pharmacology and Physiology.

Метод оптической когерентной томографии по принципу работы можно сравнить с ультразвуком (УЗИ). Он позволил измерить глубину и скорость обезвоживания тканей кожи под воздействием спирта и противовоспалительного препарата — глюкокортикостероида. Это подход может быть востребован в дерматологии и косметологии для тестирования лекарств для внешней поверхности кожи.

Ранее для этого использовались поверхностные и менее точные методы. Однако они не позволяли изучать ткани кожи в глубину. Это не давало комплексно оценить состояние органа, его способность в противостоянии с микробами и воздействию окружающей среды во время обезвоживания или насыщения водой.

Ученые из СГУ имени Чернышевского предложили метод, сравнимый с ультразвуком, но вместо звуковых волн использовать свет инфракрасного диапазона. Он безопасен, достаточно глубоко проникает в организм, а после частичного отражения тканями хорошо улавливается датчиком. Ранее такой метод визуализации не применялся для слежения динамического изменения доли воды в коже онлайн.

Авторы разработали алгоритм, позволяющий сопоставить объемные изображения, полученные с помощью оптической когерентной томографии, с увлажненностью кожи. Ткани тем хуже рассеивают свет, чем в них меньше воды. Это позволяет картировать увлажненность кожи в режиме реального времени.

Подход был протестирован на лабораторных крысах. На кожу им наносили спирт или препарат для лечения дерматита — глюкокортикостероида, растворенного в спирте. Части животных дополнительно обрабатывали ультразвуком для улучшения проникновения растворов в ткани. Новый метод позволил заметить, что спирт вызвал обезвоживание поверхности верхних слоев кожи крыс.

Ткани вернулись к исходному состоянию за 20 минут. Но под воздействием ультразвука спирт глубже проник в кожу, а восстановление произошло на 30% быстрее. Глюкокортикостероид, растворенный в спирте, не позволил кожи крыс вернуть исходное увлажнение даже спустя 30 минут. Но ученый связывают это с влиянием основного вещества — лекарства.

Руководитель проекта, кандидат физико-математических наук и ведущий научный сотрудник лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики» СГУ Юлия Свенская считает, что эта работа имеет важное значение не только для фундаментальных, но и для практических исследований на стыке оптики и биомедицины.

«В частности, предложенный подход можно использовать для оценки качества косметических увлажняющих средств, а также тестирования лекарств на возможные побочные эффекты, связанные с обезвоживанием кожи. В дальнейшем нам было бы интересно адаптировать разработанный метод для исследования патологических тканей», — отметила ученая.