Разработки пензенских ученых помогут успешно бороться с недугами

 Здоровый проект

В 2025 году стартует новый национальный проект, нацеленный на повышение продолжительности и качества жизни граждан России. Он называется «Технологии здоровья» и направлен на внедрение инновационных технологий в здравоохранение.

Одна из основных целей проекта — достичь технологического суверенитета в производстве лекарственных препаратов, биомедицинских клеточных продуктов, продуктов тканевой инженерии и медицинских изделий.

«Правая рука» врачей-рентгенологов

Несмотря на то, что коронавирусная пандемия уже давно позади, острые респиратурные инфекции, вызываемые короновирусом, продолжают лихорадить и детей и взрослых. Остаются также риски получить осложнение в виде пневмонии. Как вовремя распознать опасные заболевания?

Доктор технических наук, профессор кафедры «Медицинская кибернетика и информатика» Леонид Кривоногов и студент Илхомджон Иномбоев разработали «Программу для обнаружения признаков пневмонии, вызванной COVID-19, на рентгеновских снимках грудной клетки». Веб-приложение IDoctor с помощью искусственного интеллекта способно определять признаки коронавирусной пневмонии на рентгеновских снимках грудной клетки. Благодаря нейросети, обученной на более чем 1200 рентгеновских снимках грудной клетки, станет возможным выявление пневмонии без КТ-обследования. Достаточно загрузить рентгеновские снимки для анализа, и в течение нескольких секунд IDoctor выдаст заключение о наличие признаков вирусной пневмонии или их отсутствии.

Разработчики предполагают, что веб-приложение станет «правой рукой» врачей-рентгенологов. Уже получено свидетельство о государственной регистрации программы, ведутся переговоры о тестовом внедрении изобретения. В планах ученых – обучить нейросеть распознавать также и бактериальную пневмонию.

Заживляющая «матрица» для ран

Благодаря новой разработке ученых из ПГУ, процесс заживления ран ускоряется в полтора раза!  Они запатентовали инновационный метод, основанный на использовании внеклеточного коллагенового матрикса в виде гелевой и листовой формы. Для помощи организму ученые предлагают использовать скаффолд-технологии – метод в биоинженерии, используемый для роста клеток на 3D-матрицах с целью трансплантации. По словам профессора кафедры «Хирургия» Медицинского института ПГУ Константина Сергацкого, ключевая роль технологии заключается в направлении роста клеток: «Внеклеточный коллагеновый матрикс сам по себе оказывает положительное влияние на восстановительные механизмы за счет стимуляции процесса образования новых сосудов, а также роста соединительной и эпителиальной тканей.

Мы дополнительно в состав материала ввели метилурацил, который способствует очищению раны, создает обезболивающее, противовоспалительное, антиоксидантное, иммуностимулирующее и мембраностабилизирующее воздействия». После очищения раны и появления грануляционной ткани наносят гель из внеклеточного коллагенового матрикса с ранозаживляющим средством. Затем поверх укладывают листовую форму матрикса с тем же препаратом и накладывают асептическую повязку. Следующая перевязка проходит не ранее чем через три дня.

Эта технология применима к ранам любых размеров, так как листовая форма подбирается в соответствии с площадью повреждения.

Константин Сергацкий отметил, что научная разработка значительно улучшает результаты лечения пациентов с ранами любого происхождения.

Над изобретением трудился целый коллектив Медицинского института ПГУ. В планах ученых – продолжить исследование и сотрудничество с крупным производителем имплантируемых биоматериалов. На базе областной клинической больницы имени Н.Н. Бурденко способ пройдет свою клиническую апробацию.

 Два метода в одной установке

Самым распространенным видом онкологии среди женщин остается рак молочной железы. Во многом его успешное излечение зависит от ранней диагностики. Сейчас, для этого используется маммография.  Но в Пензенском госуниверситете создали еще один способ, который поможет выявить онкологию на самых ранних сроках и тем самым вовремя начать лечение. Наши ученые работают в этом направлении, разрабатывая безопасные неинвазивные методы обследования пациентов — микроволновой томографии (СВЧ-томографии) и биоимпедансной спектроскопии. Большой недостаток той же маммографии — лучевая нагрузка на организм.

При применении новых методов отсутствует ионизирующее излучение, под действием которого повреждаются клеточные структуры. Доза ионизирующего излучения в год не должна превышать определенного порога.

Поясним, СВЧ-томография — это высококонтрастная реконструкция опухолей и обнаружение опухолей небольших размеров (менее 1 см). В мировой практике ученые давно работают в этом направлении. Однако достичь достаточной точности в диагностике опухоли пока не удалось. Промышленного образца СВЧ-томографа в мире до сих пор не существует.

«Значения комплексной диэлектрической проницаемости раковой клетки значительно отличаются от диэлектрической проницаемости здоровой. У злокачественной проводимость в разы выше, — пояснил доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой «Математика и суперкомпьютерное моделирование» ПГУ Юрий Смирнов.

В ПГУ удалось продвинуться в этом направлении: там создали прототип измерительной установки для СВЧ-томографии. Кроме того, пензенские исследователи смогли совместить два многообещающих метода диагностики рака груди (СВЧ-томографию и биоимпедансную спектроскопию). Теперь, по мнению учёных, обследования станут результативнее и информативнее.

Исследователи утверждают, что новая установка будет недорогой по сравнению с применяемым медицинским оборудованием. Следующий этап работы — проведение клинических исследований и производство промышленного образца. Возможно, скоро мы увидим, как в медицинских учреждениях изобретения пензенских ученых помогают бороться с заболеваниями и побеждать их.

Рина Одинцова, фото: пресс-служба ПГУ

Опубликовано: газета "Наша Пенза", №10 от 12.03.2025