Нова технологія дозволила детально розглянути людські капіляри зсередини

Вчені змогли отримати унікальні дані про кров, що тече по капілярах.

В тілі людини знаходяться мільярди капілярів - найтонші кровоносні судини, середній діаметр яких складає лише 5-10 мкм. Проте здебільшого механізм їх внутрішньої роботи залишається загадкою, незважаючи на їхню важливість у розподілі кисню в клітинах.

Завдяки групі дослідників з Північно-Західного університету (штат Ілінойс, США), яка розробила новий інструмент, що дозволяє відобразити кровотік через ці крихітні кровоносні судини, незабаром ми зможемо більше дізнатися про капіляри.

Використовуючи техніку, яку вони називають спектрально-контрастною оптичною когерентною томографією (spectral contrast optical coherence tomography angiography, SC-OCTA), вчені змогли отримати безпрецедентні дані про кров, що тече по капілярах. За допомогою оптичної когерентної томографії вчені спочатку точно визначають потрібну тканину, характеристикою якої потім займається спектроскопія. Результати дослідження, опублікованого в журналі Light: Science & Applications, можуть мати далекосяжні наслідки для медицини і розуміння людського тіла.

Дослідники і лікарі вже давно можуть «зазирнути» всередину великих кровоносних судин за допомогою ультразвуку. Але він працює не у всіх випадках: наприклад, ультразвук безсилий, коли кров не тече через судину. Низький або відсутній кровотік через капіляр діаметром всього 5-10 мкм може призвести до поганої циркуляції кисню, що, в свою чергу, спричинить за собою різні наслідки - від легкого головного болю до серцевої недостатності.

За словами керівника дослідження Вадима Бекмана (Vadim Backman), людина може мати хороший кровотік в артеріях і при цьому мати проблеми з тією кров'ю, що постачає тканини киснем, якщо у нього немає потрібного мікроциркуляторного русла.

Одна з переваг технології SC-OCTA полягає в тому, що вона не вимагає течії крові для отримання чіткої картини, що дозволяє вченим отримати дані про застояну кров, і про органи, які рухаються. Це допоможе лікарям визначити, що викликало поганий кровотік через капіляр, допомагаючи запобігти проблемі, пов'язаної з низьким рівнем кисню.

Метод також не залежить від контрастних барвників або шкідливого випромінювання, якими користуються традиційні техніки візуалізації, працюючи подібно до ультразвуку, тобто використовуючи тільки світло замість звукових хвиль. Однак, на відміну від нього, SC-OCTA дозволяє точно «зануритися» лише на один міліметр всередину тіла, що, порівняно з ультразвуком, який здатний зануритися на кілька сантиметрів, - вагома відмінність. Але команда Бекмана вже працює над тим, щоб збільшити глибину проникнення SC-OCTA.

За словами дослідників, виявлення незначних змін у структурі капілярів допоможе лікарям завчасно виявити розвиток раку або серцево-судинних захворювань. Це також допоможе з поточними дослідженнями у галузі органоїдів і вивченням того, як ці органи реагують на різні хвороби.