Способ мониторинга лечения заболевания, включающий флуоресцентную диагностику заболевания, и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2511262:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр медицинских и промышленных биотехнологий Спектролюкс" (RU)

Группа изобретений относится к области лабораторной диагностики и может быть использована для диагностики и мониторинга лечения различных заболеваний. Способ мониторинга лечения заболевания включает возбуждение центров флуоресценции образца биологической жидкости путем его облучения излучением, по крайнем мере, двух длин волн и регистрацию, соответственно, по крайней мере, двух спектров идущего от образца излучения. Наличие, степень и характер заболевания идентифицируют путем выявления особенностей спектров идущего от образца излучения по сравнению с соответствующими спектрами эталонного (здорового) образца и типовыми спектрами распространенных заболеваний, причем сравнение спектров проводят в диапазоне, включающем линию рассеянного лазерного излучения. Группа изобретений относится также к устройству для осуществления указанного способа, содержащему лазеры с различными рабочими длинами волн, оптоволоконные линии, собранные со стороны образца в пучок с общим наконечником, спектрометр, блок управления и компьютер для обработки спектров флуоресценции. Спектрометр содержит коллиматор со сменными светофильтрами, дифракционную решетку и ПЗС-матрицу, соединенную с блоком предварительной обработки сигнала. Блок управления управляет включением/выключением лазеров и установкой в коллиматоре соответствующего включенному лазеру светофильтра. Группа изобретений позволяет повысить скорость и точность получения результатов анализа. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области флуоресцентного анализа, а именно к модификациям оптоэлектронного оборудования и методам исследования с его помощью биологических объектов, и может быть использовано для идентификации многокомпонентных систем, в частности для диагностики заболевания и мониторинга его лечения на основе изменения флуоресцентного отклика биологических жидкостей.

На сегодняшний день основным лабораторным методом диагностики заболеваний микробной этиологии, широко применяемым в практической работе лечебных учреждений, остается классический бактериологический метод. Основными недостатками этого метода являются длительность и сложность проведения анализа, неизбежность влияния субъективного фактора, а также невозможность его использования в качестве скринингового инструмента.

Из уровня техники известен способ диагностики заболевания, включающий возбуждение различных центров флуоресценции образца путем его облучения лазерным излучением разных длин волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, и регистрацию соответствующих спектров идущего от образца излучения (см. патент RU 35440, кл. G01N 33/48, опубл. 10.01.2004). Недостатками известного способа являются отсутствие подходящей методики выбора образца и идентификации заболевания, а также невозможность проведения мониторинга лечения. Из указанного источника известно также устройство для проведения флуоресцентного анализа, содержащее источники возбуждающего излучения в виде лазеров с различными рабочими длинами волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, оптоволоконные линии, спектрометр с блоком предварительной обработки сигнала, блок управления и компьютер с установленным на нем программным обеспечением для обработки спектров флуоресценции, получаемых от блока предварительной обработки сигнала. Недостатками известного устройства являются невысокая чувствительность акустооптического спектрометра; ненадежность механических узлов (оптического затвора и т.д.); отсутствие светофильтров, исключающее возможность одновременного исследования флуоресценции и рассеяния; значительность энергетических потерь, обусловленная неоптимальностью расположения оптоволоконных линий; отсутствие автоматического управления, значительно усложняющее использование установки и обуславливающее появление неконтролируемого изменения условий эксперимента из-за большой длительности его проведения (в том числе изменение свойств самого образца); а также искажение результатов при изменении температуры и невозможность исследования спектров пропускания.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание автоматического высокоинформативного аналитического комплекса, позволяющего быстро и достоверно диагностировать заболевание и вести мониторинг его лечения. Технический результат заключается в повышении информативности результатов, полученных в автоматическом режиме.

В части способа поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что способ мониторинга лечения заболевания включает флуоресцентную диагностику заболевания и заключается в возбуждении различных центров флуоресценции образца путем его облучения лазерным излучением, по крайнем мере, двух длин волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, и регистрацию соответственно, по крайней мере, двух спектров идущего от образца излучения, причем в качестве образца используют биологическую жидкость, полученную от пациента, а наличие, степень и характер заболевания идентифицируют путем выявления особенностей спектров идущего от образца излучения, полученных при различном возбуждении, по сравнению с соответствующими спектрами эталонного образца, выбранного в качестве здорового, и типовыми спектрами наиболее распространенных заболеваний, при этом для проведения мониторинга лечения измерения проводят для одного и того же пациента через различные промежутки времени, а сравнение спектров проводят в диапазоне, включающем линию рассеянного лазерного излучения. В качестве биологической жидкости может быть использована кровь, плазма крови, моча, гной и/или плевральная жидкость. Целесообразно дополнительно регистрировать спектр пропускания образца, проводить его сравнение со спектром пропускания эталонного образца и использовать выявленные особенности спектра пропускания в качестве дополнительного параметра для идентификации наличия, степени и характера заболевания.

В части устройства поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве для осуществления указанного способа, содержащем, по крайней мере, два источника возбуждающего излучения в виде лазеров с различными рабочими длинами волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, оптоволоконные линии, спектрометр с блоком предварительной обработки сигнала, блок управления и компьютер с установленным на нем программным обеспечением для обработки спектров флуоресценции, получаемых от блока предварительной обработки сигнала, передающие оптоволоконные линии, идущие от каждого лазера к образцу, а также приемная оптоволоконная линия, идущая от образца к спектрометру, со стороны образца собраны в пучок с общим наконечником, спектрометр содержит коллиматор со сменными светофильтрами, дифракционную решетку и ПЗС-матрицу, соединенную с блоком предварительной обработки сигнала, а блок управления, получающий командные сигналы от компьютера, выполнен с возможностью управления включением/выключением лазеров и установкой в коллиматоре соответствующего включенному лазеру светофильтра. Перед наконечником оптоволоконных линий предпочтительно установлен подвижный держатель образцов, выполненный с возможностью установки перед наконечником одного из образцов в соответствии с сигналом от блока управления. С противоположной от наконечника стороны держателя может быть установлен источник излучения со сплошным спектром для исследования пропускания образца. Держатель образцов предпочтительно расположен в теплоизолированном кожухе, который оснащен термостатом, подключенным к блоку управления.

На чертеже представлена общая схема предлагаемого устройства.

Устройство для проведения флуоресцентного анализа содержит источник возбуждения 1, спектрометр 2, соединительные оптоволоконные линии 3 и держатель образцов 4. В качестве источника возбуждения 1 используется система, включающая три лазера 5 с рабочими длинами волн в красном, зеленом и синем диапазонах видимого спектра (также можно использовать ультрафиолетовый и/или инфракрасный диапазоны). Спектрометр 2 содержит коллиматор 6, в котором установлено колесо 7 со сменными светофильтрами, полихроматор с дифракционной решеткой 8 и системой поворотных зеркал 9 и систему регистрации в виде ПЗС-линейки 10, соединенной с блоком предварительной обработки сигнала 11. Передающие оптоволоконные линии 3', идущие от лазеров 5, и приемная оптоволоконная линия 3”, ведущая к спектрометру 2, со стороны образца 12 собраны в пучок с общим наконечником 13, установленным под острым углом (в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа) к поверхности образца 12. Образцы 12, представляющие собой спектрометрические пробирки с исследуемой жидкостью, устанавливаются в отсеках подвижного держателя 4 (в держателе может быть выполнено 12 или более отсеков). Для получения информации о пропускании с другой стороны от исследуемого образца 12 установлен источник сплошного спектра (лампа) 14.

Выбор исследуемого образца 12 (за счет изменения положения подвижного держателя 4), работа лазеров 5 и лампы 14 (их включение/выключение), а также установка соответствующего светофильтра (путем поворота колеса 7) осуществляется с помощью блока управления 15, подключенного к компьютеру 16 с установленным на нем необходимым программным обеспечением. Блок предварительной обработки сигнала 11 также подключен к компьютеру 16 для визуализации и обработки полученных спектров.

Для исключения влияния внешних условий на интенсивность флуоресценции во время измерений держатель 4 с пробирками 12 располагается в теплоизолированном кожухе 17. Кожух 17 оснащен термостатом 18, температурный режим которого задается блоком управления 15. В кожухе 17 также установлена бактерицидная лампа 19, дезинфицирующая его внутренний объем после окончания эксперимента.

Вариации доступных команд для блока управления 15 выведены в интерфейс специализированной программы, установленной на компьютере 16. В этой же программе происходит визуализация и обработка полученных спектров, отсюда же может осуществляться печать полученных данных и изображений. Разработанная программа позволяет в автоматическом режиме учитывать уровень шума, подбирать необходимую экспозицию в зависимости от уровня сигнала, усреднять значения для серии измерений, выявлять особенности формы спектра, ассоциировать эти особенности с определенным типом заболевания, а также вести базу данных с привязкой к медицинской карте пациента и проводить статистический анализ содержащейся в базе информации.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По команде от компьютера 16 блок управления 15 устанавливает термостат 17 на выбранную температуру. После достижение необходимой температуры блок управления 15 включает один из источников света (один из лазеров 5 или лампу 14) и поворачивает колесо 7 светофильтров в соответствующее положение. Если включен один из лазеров 5, то свет от него по передающей оптоволоконной линии 3' направляется к образцу и переводит его центры флуоресценции (поглощающие в области излучения этого лазера) в возбужденное состояние. Релаксация из этого состояния вызывает свечение в более широком диапазоне, которое по приемной линии 3” поступает к спектрометру 2 (установка наконечника 13 под углом исключает вероятность попадания в приемную линию света лазера, отраженного от поверхности пробирки). Если же включена лампа 14, то на спектрометр 2 поступает ее излучение, спектр которого искажен образцом и характеризует его поглощения. Из приемной линии 3” пучок света направляется в коллиматор 6, где расширяется, проходит через светофильтр и фокусируется на входной щели полихроматора. Изображение щели с помощью зеркал 9 направляется на дифракционную решетку 8, после чего разложенное в спектр, попадает на ПЗС-линейку 10. Электрический сигнал от фотодиодов линейки 10, величина которого соответствует интенсивности излучения на соответствующей длине волны, направляется в блок предварительной обработки сигнала 11, а затем на компьютер 16, где производится его окончательная обработка специализированным программным обеспечением. Затем система включает следующий источник света (отключая предыдущий) и цикл измерения повторяется. После окончания серии измерений одного образца по команде блока управления 15 держатель 4 устанавливает перед наконечником 13 следующий образец 12.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в автоматическом режиме без дополнительных команд пользователя последовательно (с интервалом порядка мкс) снимать по 4 характеристических спектра для каждого образца (3 спектра флуоресценции при возбуждении различными лазерами 5 и спектр пропускания при включенной лампе 14 и выключенных лазерах 5). Спектры флуоресценции получают в диапазоне, включающем линию лазерного излучения, частично задавленного соответствующим светофильтром, т.е. эти спектры также несут информацию о рассеянии образца. Путем подбора соответствующего светофильтра можно относительно уравнять интенсивности рассеянного и флуоресцентного излучений и таким образом обеспечить возможность их одновременного наблюдения с необходимым уровнем информативности. Тот факт, что все характеристические спектры снимаются практически в одно время, минимизирует возможность изменения неконтролируемых параметров (в том числе связанных со старением образца и/или с человеческим фактором), а следовательно, значительно повышает адекватность полученных результатов.

Диагностика заболевания и мониторинг его лечения с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

У пациента производят забор образца биологической жидкости, например плазмы крови (также может быть использована сама кровь, моча, гной, плевральная или другая биологическая жидкость). Для повышения информативности возможно использование при анализе одновременно нескольких жидкостей от одного пациента. В случае необходимости перед началом измерений жидкость может быть подготовлена особым образом путем физического воздействия или добавления специальных реагентов. Затем образец 12 жидкости помещают в стандартизированную спектрометрическую пробирку и устанавливают пробирку в один из отсеков держателя 4.

В специализированной программе формируют описание каждого из установленных в держателе образцов (тип жидкости, ФИО пациента, дата рождения и т.д.), после чего подают команду о начале измерений. В соответствии с этой командой блок управления 15 начинает пошагово перемещать держатель 4 таким образом, что перед наконечником 13 последовательно располагаются различные образцы 12. В течение одного шага для каждого образца получают 4 спектра: 3 спектра излучения путем последовательного возбуждения различных центров флуоресценции образца излучением от 3-х разных лазеров и 1 спектр пропускания при выключенных лазерах 5 и включенном источнике сплошного спектра 14. С целью повышения точности измерения каждый спектр снимают несколько раз, после чего проводят усреднение для серии измерений.

Набор характерных спектров, полученных для каждого образца, сравнивают с соответствующими спектрами эталонного образца, выбранного в качестве здорового (например, плазмы крови или другой жидкости заведомо здорового донора). Для учета информации о коэффициенте рассеяния сравнение спектров излучения проводят в диапазоне, включающем лазерную линию. Наличие, степень и характер заболевания идентифицируют путем выявления особенностей формы спектров: наличие дополнительных полос, различие в их ширинах, соотношение и абсолютные значения интенсивностей (как интенсивности отдельных полос, так и интегральной интенсивности) и т.п.

Для проведения диагностики в программу загружают базу данных с типовыми спектрами наиболее распространенных заболеваний и осуществляют автоматическое распознавание. Для проведения мониторинга лечения проводят измерения для одного и того же пациента через различные промежутки времени.

Результаты измерений и сравнения отражаются на мониторе в виде соответствующих графиков, диаграмм и таблиц. Все результаты сохраняют в базе данных для обеспечения возможности последующей обработки и контроля.

Предлагаемое изобретение позволяет быстро и точно проводить комплексный анализ исследуемых объектов, дающий о них полную и емкую информацию. Наличие нескольких лазеров позволяет выборочно возбуждать различные центры свечения и снимать их характеристики независимо друг от друга. Полихроматор на основе дифракционной решетки снижает влияние электрических помех и в совокупности с колесом светофильтров в коллиматоре обеспечивает возможность одновременного наблюдения флуоресценции и рассеяния. Электронная система регистрации на основе ПЗС-матрицы, одновременно дающая информацию об интенсивностях излучения на различных длинах волн, позволяет получить гораздо более точное спектральное отображение и непосредственно сравнивать формы полученных спектров. Наличие источника сплошного спектра позволяет дополнить полученные данные спектрами пропускания. Установка держателя с образцами в термостате исключает возможность влияния температурных изменений окружающей среды на результаты эксперимента. Проведение анализа в автоматическом режиме значительно ускоряет исследование и снижает вероятность появления некорректных данных. Использование в качестве образца биологической жидкости упрощает его получение и позволяет определить степень влияние заболевания на те или иные системы организма. Идентификация заболевания путем сравнения с эталонным образцом обеспечивает возможность проведения объективного компьютерного распознавания. Таким образом, заявленное изобретение в целом позволяет значительно повысить достоверность и информативность проводимого анализа.

Пример

Пациент П., 75 лет, муж.

При исследовании плазмы крови согласно предлагаемому способу с помощью предлагаемого устройства в автоматическом режиме было установлено, что форма спектров излучения образца с вероятностью 78% соответствуют диагнозу DS: Туберкулезный сакроилеит. По результатам диагностики было назначено 4 противотуберкулезных препарата по первой схеме. Спустя месяц в рамках мониторинга лечения была повторно взята кровь на флуоресцентный анализ, который показал, что проводимая химиотерапия не эффективна (интенсивность сигнала возросла по всему спектру). Относительная интенсивность флуоресценции контролировалась по интенсивности пика рассеянного лазерного излучения. Было выдвинуто предположение, что у больного имеется лекарственная устойчивость к противотуберкулезным препаратам. У пациента рифампицин был заменен на рифабутин, пиразинамид на протионамид, а этамбутол заменен на авелокс. Через 3 недели вновь была взята кровь на флуоресцентный анализ, который показал резкое падение интенсивности флуоресценции, что свидетельствует о правильности подбора проводимой противотуберкулезной химиотерапии и наличии лекарственной устойчивости. Все результаты флуоресцентной диагностики спустя несколько дней были подтверждены классическими клиническими методами.

1. Способ мониторинга лечения заболевания, включающий флуоресцентную диагностику заболевания и заключающийся в возбуждении различных центров флуоресценции образца путем его облучения лазерным излучением, по крайнем мере, двух длин волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, и регистрации соответственно, по крайней мере, двух спектров идущего от образца излучения, отличающийся тем, что в качестве образца используют биологическую жидкость, полученную от пациента, а наличие, степень и характер заболевания идентифицируют путем выявления особенностей спектров идущего от образца излучения, полученных при различном возбуждении, по сравнению с соответствующими спектрами эталонного образца, выбранного в качестве здорового, и типовыми спектрами наиболее распространенных заболеваний, при этом для проведения мониторинга лечения измерения проводят для одного и того же пациента через различные промежутки времени, а сравнение спектров проводят в диапазоне, включающем линию рассеянного лазерного излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве биологической жидкости используют кровь, плазму крови, мочу, гной и/или плевральную жидкость.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют спектр пропускания образца, проводят его сравнение со спектром пропускания эталонного образца и используют выявленные особенности спектра пропускания в качестве дополнительного параметра для идентификации наличия, степени и характера заболевания.

4. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее, по крайней мере, два источника возбуждающего излучения в виде лазеров с различными рабочими длинами волн в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральных диапазонах, оптоволоконные линии, спектрометр с блоком предварительной обработки сигнала, блок управления и компьютер с установленным на нем программным обеспечением для обработки спектров флуоресценции, получаемых от блока предварительной обработки сигнала, отличающееся тем, что передающие оптоволоконные линии, идущие от каждого лазера к образцу, а также приемная оптоволоконная линия, идущая от образца к спектрометру, со стороны образца собраны в пучок с общим наконечником, спектрометр содержит коллиматор со сменными светофильтрами, дифракционную решетку и ПЗС-матрицу, соединенную с блоком предварительной обработки сигнала, а блок управления, получающий командные сигналы от компьютера, выполнен с возможностью управления включением/выключением лазеров и установкой в коллиматоре соответствующего включенному лазеру светофильтра.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что перед наконечником оптоволоконных линий установлен подвижный держатель образцов, выполненный с возможностью установки перед наконечником одного из образцов в соответствии с сигналом от блока управления.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что с противоположной от наконечника стороны держателя установлен источник излучения со сплошным спектром для исследования пропускания образца.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что держатель образцов расположен в теплоизолированном кожухе, который оснащен термостатом, подключенным к блоку управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для анализа люминесцирующих биологических микрочипов, содержащему держатель образца, средство освещения. Устройство включает в себя лазерные источники возбуждения люминесцентного излучения и волоконно-оптическую систему распределения излучения лазеров, устройство фиксации изображения образца, фильтр для выделения света люминесценции образца и оптическую систему для проецирования люминесцентного изображения образца на устройство фиксации изображения.

Изобретение относится к области обнаружения свечения. Система обнаружения свечения содержит источник возбуждающего излучения и устройство (18, 20) обработки излучения, содержащее элемент (20) формирования линии и элемент (18) профилирования пучка, фокусирующее устройство, устройство для сбора флуоресцентного или фосфоресцентого излучения, детектор (28), подложку (16) для удержания образца (14) и средство сканирования возбуждающей линии.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способу определения в воздухе пиридина на фоне алифатических аминов. Способ заключается в том, что ДБМВF2 или его производное адсорбируют на полимерной матрице, содержащей полярные группы (например, ОН-группы).

Изобретение относится к области биотехнологии и касается химерного белка, нуклеиновой кислоты, кодирующей такой белок, кассеты экспрессии и эукариотической клетки-хозяина.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативной идентификации разливов нефти и нефтепродуктов на морских, озерных и речных акваториях.

Изобретение относится к технологии оптического обнаружения для флоат-стекла (термополированного стекла), особенно к устройству опознавания оловянной поверхности флоат-стекла.
Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и предназначено для обнаружения на месте пожара остатков интенсификаторов горения. Сущность способа заключается в выполнении твердофазной экстракции остатков сгоревшего материала, выделении остатков интенсификаторов горения, содержащихся на месте пожара.

Изобретение относится к системам и способам детектирования, в частности, в области диагностики. Система детектирования содержит держатель для подложки (16), причем подложка имеет поверхность детектирования и выполнена с возможностью содержать объем образца так, что образец находится, по меньшей мере, частично в контакте с поверхностью детектирования; источник (18) возбуждающего излучения для подачи возбуждающего излучения; компоновку подачи излучения для подачи возбуждающего излучения на область возбуждения образца, причем область возбуждения содержит поверхность детектирования; детектор (22), чтобы детектировать излучение детектирования, возникающее в результате взаимодействия возбуждающего излучения с образцом и собранное от анализируемой области в пределах области возбуждения образца, причем анализируемая область содержит поверхность детектирования; причем система дополнительно содержит магнитную компоновку, расположенную вблизи и с той же стороны поверхности детектирования образца, и неподвижную относительно источника (18) возбуждающего излучения и компоновки подачи излучения, причем магнитная компоновка выполнена с возможностью притягивать магнитные гранулы (15) в пределах образца к поверхности детектирования, и компоновку (24) направления магнитного поля для фокусировки магнитного поля от магнитной компоновки на анализируемую область, причем компоновка (24) направления магнитного ноля содержит отверстие, через которое компоновка подачи излучения может направить возбуждающее излучение и/или излучение детектирования.

Изобретение относится к оптическому устройству для обеспечения нераспространяющегося излучения, в ответ на падающее излучение, в объеме регистрации, который содержит целевой компонент в среде, причем, по меньшей мере, один плоскостной размер (W1) объема регистрации меньше дифракционного предела.
Изобретение относится к области ветеринарной вирусологии и касается способа определения полноты инактивации антирабической инактивированной вакцины. .
Способ относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата. При этом оценку поврежденных побегов производят не визуально, а по величине максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II в тканях камбия и почек, которые определяют PAM-флуориметром. Регистрируют минимальный уровень флуоресценции и изменения этого показателя под действием актиничного света плотностью 190 µmol/(m2s) и после воздействия на объект импульса света высокой интенсивности (10000 µmol/(m2s), 450 нм). Способ позволяет ускорить оценку повреждений плодовых растений морозом. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области мониторинга природных и технологических вод и предназначено для определения парциальных концентраций физико-химических форм урана (VI) в водных растворах, что необходимо, в частности, для оптимизации процесса добычи урана методом подземного выщелачивания. Способ заключается в облучении объема исследуемого образца наносекундными импульсами лазерного излучения в ультрафиолетовом диапазоне и последующей регистрации зависимости интенсивности сигнала флуоресценции смеси от интенсивности лазерного излучения и времени задержки строба приемника относительно лазерного импульса. В качестве источника лазерного излучения может быть использован АИГ:Nd лазер с преобразованием частоты излучения в четвертую гармонику (длина волны 266 нм) с максимальной энергией в импульсе не менее 1 мДж. В качестве системы регистрации сигнала флуоресценции может быть использована стробируемая наносекундными импульсами ПЗС камера, присоединенная к спектральному прибору (полихроматору). Изобретение обеспечивает повышение точности определения. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской диагностике, и может быть использовано для получения двумерных и трехмерных (томографических) флуоресцентных изображений диагностируемого объекта. Устройство содержит источник зондирующего излучения в полосе поглощения флуорофора, снабженный волоконным выходом, приемник излучения, выполненный в виде CCD камеры, систему сканирования объекта источником излучения в «проекционной» конфигурации, а также систему обработки и визуализации данных. Устройство содержит также источник зондирующего излучения в полосе эмиссии флуорофора, снабженный волоконным выходом, широконаправленные источники излучения в полосе поглощения и эмиссии флуорофора, расположенные в «отражательной» конфигурации, второй приемник излучения с волоконным входом, выполненный в виде ФЭУ, систему сканирования объекта ФЭУ в «проекционной» конфигурации относительно источника зондирующего излучения, а также блок управления сканированием. Система обработки и визуализации данных снабжена оригинальным программным обеспечением для реализации методов поверхностного имиджинга, проекционной визуализации и диффузионной флуоресцентной томографии. Устройство отличается простотой и малым временем измерений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к области биофизики. Предложены способы определения пространственно-временного распределения активности протеолитического фермента в гетерогенной системе, в соответствии с которыми обеспечивают систему in vitro, которая содержит образец плазмы крови, цельной крови, воды, лимфы, коллоидного раствора, кристаллоидного раствора или геля, и протеолитический фермент или его предшественник, добавляют флуорогенный, хромогенный или люминесцентный субстрат для упомянутого фермента, регистрируют в заданные моменты времени пространственное распределение сигнала высвобождающейся метки субстрата и получают пространственно-временное распределение активности протеолитического фермента путем решения обратной задачи типа «реакция - диффузия - конвекция» с учетом связывания метки с компонентами среды. Также рассмотрено устройство для реализации способов по настоящему изобретению и способ диагностики нарушений гемостаза, основанный на их применении. Настоящее изобретение может найти дальнейшее применение в исследованиях системы свертывания крови и диагностике заболеваний, связанных с нарушениями свертывания крови. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

(57) Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки токсичности воды и донных отложений Азовского и Черного морей. Способ включает помещение флуоресцирующих тест-объектов в контрольные и анализируемые пробы, облучение возбуждающим светом, определение флуоресцентных характеристик, по изменению которых судят о токсичности контролируемой среды. В качестве тест-объектов используют микроводоросли вида Scenedesmus apiculatus, которые предварительно выделяют из экологически чистых районов исследуемых водоемов. Использование заявленного способа позволяет быстро и точно дать оценку токсичности вод и донных отложений Азовского и Черного морей. 6 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в атомной энергетике и для охраны окружающей среды. Осуществляют прокачку анализируемой смеси газов через исследуемую ячейку, возбуждают в ней флуоресцентное излучение перестраиваемыми полупроводниковыми лазерами с длинами волн, соответствующими линиям с максимальным поглощением изотопов 129I и 127I и диоксида азота, определяют концентрации изотопов 129I, 127I и диоксида азота в анализируемой смеси по формулам, учитывающим состав буферных газов. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности определения концентрации изотопов молекулярного йода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для обнаружения и определения концентрации паров аммиака в атмосфере или пробе воздуха. Сенсор включает в себя полупроводниковые нанокристаллы (квантовые точки), внедренные в пристеночный слой трековых пор полиэтилентерефталатных мембран, при этом сами поры остаются пустыми. В присутствии в пробе воздуха паров аммиака молекулы аммиака связываются с поверхностью квантовых точек, в результате чего интенсивность люминесценции квантовых точек уменьшается. Изобретение решает задачи повышения чувствительности, точности определения концентрации паров аммиака, срока эксплуатации и упрощения изготовления сенсора. 5 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области секвенирования ДНК, в частности к секвенированию ДНК с использованием регулируемого по времени определения флуоресценции для идентификации оснований ДНК. Устройство содержит область вмещения дл удержания компонентов реакции секвенирования, источники света, выполненные с возможностью испускать световой импульс с определенной длинной волны, пиксель детектора, детектор, вывод, выполненный с возможностью переноса электрического сигнала от пиксела детектора, средство стробирования для стробирования детектора, причем пиксель детектора дополнительно содержит первый и второй аккумуляторы. Первый аккумулятор выполнен с возможностью накопления электрического сигнала от детектора в ответ на первый световой импульс, а второй аккумулятор выполнен с возможностью накопления электрического сигнала от детектора в ответ на второй световой импульс. Технический результат - увеличения скорости получения результатов секвенирования. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к применению бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II). Изобретение позволяет повысить флуоресцентную активность гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в присутствии других ионов металлов. 1 табл., 40 пр.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ оценки жизнеспособности клеток в микробиореакторе с помощью оптического световода. Способ включает помещение клеток в мембранную ячейку сменного клеточного блока микробиореактора, приготовление рабочего раствора витального красителя, внесение красителя в ячейку микробиореактора. После внесения осуществляют инкубацию клеток в растворе витального красителя и удаление несвязавшегося с клетками раствора витального красителя. Удаление осуществляют путем замены раствора инкубации на ростовую среду, не содержащую краситель. При этом оптический световод, соединенный со спектрометром, приводят в контакт с оптически прозрачным материалом сменного клеточного блока под мембранной ячейкой микробиореактора. Далее измеряют опорный спектр флуоресцентного сигнала как интеграл интенсивности флуоресценции на мембранной ячейке микробиореактора, в которой отсутствуют исследуемые клетки. Также измеряют спектр флуоресцентного сигнала как интеграл интенсивности флуоресценции на мембранной ячейке микробиореактора с исследуемыми клетками. После из полученного спектра флуоресцентного сигнала для мембранной ячейки с исследуемыми клетками вычитают опорный спектр флуоресцентного сигнала для мембранной ячейки микробиореактора без исследуемых клеток. Вычисляют количество жизнеспособных клеток в мембранной ячейке микробиореактора на основании полученной величины интенсивности сигнала флуоресценции. Изобретение позволяет быстро определить жизнеспособность клеток под влиянием воздействующих факторов в режиме реального времени в микробиореакторе. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 5 пр.
Наверх