Способ определения глубины залегания липидных ядер атеросклеротических бляшек методом ик-фурье спектроскопии



Способ определения глубины залегания липидных ядер атеросклеротических бляшек методом ик-фурье спектроскопии
Способ определения глубины залегания липидных ядер атеросклеротических бляшек методом ик-фурье спектроскопии

 


Владельцы патента RU 2567729:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") (RU)

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения глубины залегания липидных ядер, являющихся центром атеросклеротических бляшек. Изобретение представляет способ определения глубины залегания липидных ядер атеросклеротических бляшек методом ИК-Фурье спектроскопии, заключающийся в том, что подготавливаются срезы атеросклеротически измененного участка сосудистого русла, записываются инфракрасные спектры пропускания подготовленных срезов, идентифицируются характеристические пики поглощения, отличающийся тем, что определяется срез, имеющий максимальное поглощение в диапазоне 1720-1760 см-1, соответствующем валентным колебаниям связей C=O сложных эфиров холестерина, который отвечает глубине залегания липидного ядра. Изобретение обеспечивает определение качественного состава атеросклеротических бляшек и глубину залегания липидных ядер. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения глубины залегания липидных ядер, являющихся центром атеросклеротических бляшек (АСБ).

Известен способ обнаружения и определения состояния атеросклеротических бляшек посредством внутрисосудистого ультразвукового исследования [1]. Способ позволяет исследовать структуру сосудистой стенки и состав АСБ, а также дает возможность проводить в реальном масштабе времени тонкий структурный анализ атеросклеротически измененного участка артерии, выявить осложненные и структурно нестабильные бляшки.

Недостатком такого способа является то, что он дает информацию только о структурных особенностях АСБ, не позволяет исследовать их качественный состав и определять уровень залегания липидных ядер.

Известен способ обнаружения воспаленных АСБ, который предполагает введение конъюгата лиганда к макрофагам и флюрофора с последующей регистрацией флюоресценции [2].

Недостатком такого способа является то, что он дает информацию только о наличие воспаленной АСБ, но не об ее структурных особенностях, качественном составе и глубине залегания липидных ядер.

Также известен способ обнаружения атеросклеротических бляшек с измененной метаболической активностью [3]. Способ заключается во введении 5-аминолевулинной кислоты, измерении спектров флуоресценции при возбуждении в диапазоне длин волн 390-650 нм, определении участков с повышенным накоплением 5-АЛК-индуцированного протопорфирина IX и выявлении среди этих участков областей с пиком флуоресценции в диапазоне 670-680 нм.

Недостатком такого способа является отсутствие возможности определить качественный состав АСБ и уровень залегания липидных ядер.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ, позволяющий изучать содержание свободных жирных кислот, триглицеридов а также эфиров холестерина в аорте мышей с атеросклерозом [4]. Способ заключается в том, что подготавливается срез атеросклеротически измененного участка аорты; с помощью метода ИК-Фурье спектроскопии записываются инфракрасные спектры (ИК-спектры) пропускания среза; идентифицируются характеристические полосы и пики поглощения для установления качественного состава исследуемого среза.

Недостатком такого способа является то, что он не позволяет определять глубину залегания липидного ядра АСБ.

Технический результат настоящего изобретения состоит в том, что с помощью метода ИК-Фурье спектроскопии определяют качественный состав АСБ и уровень залегания липидных ядер.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что подготавливаются срезы атеросклеротически измененного участка сосудистого русла; записываются ИК-спектры пропускания подготовленных срезов; идентифицируются характеристические пики поглощения; определяется срез, имеющий максимальное поглощение в диапазоне 1720-1760 см-1, соответствующем валентным колебаниям связей С=O сложных эфиров холестерина, который отвечает глубине залегания липидного ядра.

Такое сочетание экспериментальных и теоретических данных позволяет определить качественных состав АСБ и уровень залегания липидных ядер с помощью ИК-Фурье спектроскопии.

Пример выполнения способа. Определение качественного состава и глубины залегания липидных ядер в брюшной части аорты человека.

1. Подготовка срезов нормированной толщины атеросклеротически измененного участка сосудистого русла.

1.1. Забор биологического материала. Для исследований использовался нативный препарат брюшной части аорты человека размером 1×1 см2.

1.2. Погружение изъятого биологического материала в изотонический (0,9%) раствор натрия хлорида до момента изготовления срезов различной толщины на замораживающем микротоме.

1.3. Приготовление срезов без этапа фиксации в несколько этапов:

а) глубокое замораживание образцов до температуры -18°С;

б) выполнение послойных срезов для исследования образцов с различной глубины сосудистой стенки. Приготовление первого и последующих срезов осуществлялось с помощью замораживающего микротома МЗ-2. Полученные образцы имели нормированную толщину, равную 40 мкм.

1.4. Погружение образцов для исследования в кюветы с дистиллированной водой, каждая из которых соответствует определенной толщине конкретно среза.

1.5. Размещение срезов на алюминиевой фольге толщиной 14 мкм, играющей роль зеркала, при снятии ИК-спектров пропускания с использованием приставки зеркального отражения.

1.6. Сушка срезов в течение 10-15 минут при температуре 37°С в электрическом суховоздушном термостате АТ-2.

2. Запись ИК-спектров пропускания подготовленных срезов. ИК-спектры срезов нативных препаратов брюшной части аорты человека записывали на ИК-Фурье спектрометре ФСМ 1201 (ООО «Инфраспек», г. Санкт-Петербург, Россия) с использованием приставки зеркального отражения ПЗО30.

На фиг. 1 представлены ИК-спектры пропускания нативного препарата брюшной части аорты человека подверженного (кривая 1) и не подверженного (кривая 2) атеросклеротическим изменениям.

3. Идентификация характеристических пиков поглощения.

ИК-спектры пропускания, представленные на фиг. 1, содержат полосы поглощения, соответствующие частотам 1670, 1543, 1240 см-1, относящиеся к амидным I, II и III колебаниям. Частота 1670 см-1 соответствует валентным С=O колебаниям (амид I), частота 1543 см-1 - валентным CN и деформационным NH колебаниям (амид II), а частота 1240 см-1 - валентным CNH колебаниям (амид III). Полосы поглощения 1455 и 1340-1 относятся, вероятно, к деформационным симметричным и асимметричным колебаниям С-Н в молекулах протеинов. Данные группы полос поглощения соответствуют белкам, таким как коллаген и эластин, из которых на 50% сухого веса состоит нормальная интима аорты брюшной части.

В спектре пропускания нормальной (не подверженной атеросклеротическим изменениям) tunica intima аорты не наблюдается других значительных полос поглощения - кривая 2 на фиг. 1. Существенным отличием спектра «больной» (подверженной атеросклеротическим изменениям) аорты является смещение полосы пропускания амид I в область более высоких волновых чисел, а полосы пропускания амид II - в область более низких. Кроме того, в спектрах «больной» аорты имеются полосы поглощения на частотах 1745 и 1157 см-1, что специфично для сложных эфиров холестерина (например, олеата холестерина). Частота поглощения 1745 см-1 соответствует валентным колебаниям связи С=O, частота 1157 см-1 - валентным колебаниям СО сложных эфиров.

Необходимо отметить, что спектр пропускания здоровой аорты практически не зависит от глубины исследуемого слоя в диапазоне 0-500 мкм, что является существенным отличием от пораженных атеросклерозом сосудов.

4. Определение среза, имеющего максимальное поглощение в диапазоне 1720-1760 см-1, который отвечает глубине залегания липидного ядра.

На фиг. 2 представлены ИК-спектры пропускания срезов с различной глубины стенки брюшной аорты (кривая 1 - 120 мкм; кривая 2 - 160 мкм; кривая 3 - 200 мкм; кривая 4 - 240 мкм; кривая 5 - 280 мкм). Анализ данных графиков показывает, что максимальное поглощение на частоте 1745 см-1 наблюдается у срезов, взятых на глубине 240 мкм. Это указывает на залегание липидного ядра АСБ на расстоянии 200-240 мкм от внутренней поверхности брюшной части аорты.

Заявляемый способ может найти применение при определении точных механизмов развития атеросклероза для дальнейшего целенаправленного лечения.

Источники информации

1. Черкавская О.В., Атьков О.Ю., Савченко А.П. Внутрисосудистое ультразвуковое исследование коронарных артерий. Клиническое применение // Визуализация в клинике. 2001. - №18. - С. 45-50.

2. Philip Stewart Low Diagnostic method for atherosclerosis // Патент США 7977058 B2, МПК G01N 33/53 от 12.07.2011.

3. Васильченко С.Ю., Лощенов В.Б., Ефремова Ю.Е., Тарарак Э.М., Кузьмин С.Г., Ворожцов Г.Н. Способ обнаружения бляшек с измененной метаболической активностью // Патент РФ №2480143, МПК А61В 5/00 (Бюллетень №12 от 27.04.2013).

4. Wrobel Т.Р., Mateuszuk L., Chlopicki S., Malekab K., Baranska M. Imaging of lipids in atherosclerotic lesion in aorta from ApoE/LDLR miceby FT-IR spectroscopy and Hierarchical Cluster Analysis // Analyst. 2011. - V. 136. - P. 5247-5255.

Способ определения глубины залегания липидных ядер атеросклеротических бляшек методом ИК-Фурье спектроскопии, заключающийся в том, что подготавливаются срезы атеросклеротически измененного участка сосудистого русла, записываются инфракрасные спектры пропускания подготовленных срезов, идентифицируются характеристические пики поглощения, отличающийся тем, что определяется срез, имеющий максимальное поглощение в диапазоне 1720-1760 см-1, соответствующем валентным колебаниям связей C=O сложных эфиров холестерина, который отвечает глубине залегания липидного ядра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, в частности иммунологии, и предназначено для определения аутоантител к прогестерону в сыворотке и плазме крови человека.

Изобретение относится к способу получения многослойных покрытий на основе полиэлектролитных микрокапсул, содержащих биологически активные материалы, для применения в областях диагностики и медицины.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу оценки угрозы гибели ворсинок плаценты и неполноценного развития плода при обострении цитомегаловирусной инфекции в третьем триместре гестации.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и перинатологии, может быть использовано для прогнозирования развития инфекционно-воспалительных заболеваний у новорожденных.
Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для оценки угрозы повреждения фетоплацентарного барьера при обострении цитомегаловирусной инфекции в третьем триместре гестации.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и касается прогнозирования развития кардиоваскулярных осложнений острого коронарного синдрома с подъемом сегмента ST.

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии, и описывает способ прогнозирования лимфогенного метастазирования при инвазивной карциноме неспецифического типа молочной железы.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и предназначено для диагностики ранений ободочной кишки, в частности ранений ее забрюшинного отдела. Пострадавшему с подозрением на повреждение ободочной кишки выполняют первичную хирургическую обработку раны с ее ревизией.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу дифференциальной диагностики между туберкулезным плевритом, экссудативным плевритом при неспецифической пневмонии и плевритом на фоне рака легкого.
Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики начальной стадии хронической болезни почек. В крови больного определяют уровень липокалина-2 и альбумина, рассчитывают отношение липокалина-2 к альбумину и при значении больше 0,27 диагностируют хроническую болезнь почек.

Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ оценки эффективности антибактериальной терапии при диализном перитоните, включающий введение антибактериальных препаратов в пакет с диализным раствором с последующим введением в брюшную полость, морфологическое исследование диализата, отличающийся тем, что после проведения цикла обмена диализирующего раствора проводят исследование диализата методом клиновидной дегидратации, при этом диализат центрифугируют при 1500 об/мин в течение 10-15 минут и отбирают 2 пробы - первую из верхней половины пробирки, вторую - из нижней, выявляют структуру кристаллов солей в диализате и при наличии линейных кристаллов в центральной зоне фаций обеих проб оценивают эффективность терапии как удовлетворительную и не требующую ее продолжения, при наличии линейных кристаллов только в первой пробе оценивают эффективность терапии как удовлетворительную и требующую ее продолжения, при их отсутствии - как неудовлетворительную. Применение способа позволяет ускорить оценку эффективности антибактериальной терапии и повысить точность оценки. 4 пр., 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным болезням, и может быть использовано для прогноза тромбоцитопении у больных хроническим гепатитом С (ХГС) в результате проведения комбинированной противовирусной терапии (КПТ). У больных ХГС перед началом КПТ определяют уровень вирусной нагрузки (ВН, МЕ/мл). Определяют уровень фиброза по результатам непрямой фиброэластографии печени (F, кПа). Определяют количество тромбоцитов в крови перед началом КПТ (Трисходн, х109/л). На основании полученных данных проводят расчет прогнозируемой величины минимального количества тромбоцитов (Tpmin, х109/л) в крови с помощью метода множественной линейной регрессии. Значения Tpmin≤150,0х109/л свидетельствуют о наличии риска развития тромбоцитопении у больных ХГС, получающих КПТ. Причем значения Tpmin от 75,0х109/л до 150,0х109/л позволяют предполагать развитие легкой, от 50,0х109/л до 75,0х109/л - умеренной и <50,0х109/л - тяжелой степени тромбоцитопении. Способ позволяет точно, быстро и просто провести прогноз развития тромбоцитопении за счет комплексной оценки наиболее значимых факторов возникновения тромбоцитопении. 1 табл., 2 пр.
(57) Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для посмертной диагностики токсокароза плотоядных животных. Способ включает отбор проб массой 50,0 г. Пробу измельчают на мясорубке с диаметром решетки 3-4 мм. Приготовливают искусственный желудочный сок по следующей прописи: 11,0 см3 концентрированной соляной кислоты (удельная масса 1,2) доводят до 1000,0 см3 водопроводной водой, подогретой до 41-42°С, добавляют 7,0 г пищевого свиного пепсина. ИЖС заливают в реактор аппарата «Гастрос» и прогревают до 41-42°С. Помещают стакан с измельченной пробой и аппарат устанавливают в режим переваривания 50 мин с активным перемешиванием и временем отстоя перевара 10 мин. Осадок сливают в объеме 20,0 см3. Наличие личинок определяют под лупой. Для концентрации применяют метод центрифугирования при 5000 об/мин в течение 10 мин. Далее из пробирки аспирируют 10,0 см3 верхнего слоя жидкости. Оставшийся осадок с личинками сохраняют для дальнейших исследований замораживанием при -20°С. Заявленный способ позволяет эффективно обнаруживать возбудителя токсокароза при посмертной диагностике данной болезни. 1 пр.

Изобретение относится к медицине, в частности к терапии, и может быть использовано в гепатологии и гастроэнтерологии для диагностики фибротических процессов печени. Сущность неинвазивного способа диагностики степени фиброза печени: формируют группу условно здоровых обследуемых (F0), группу пациентов с установленной гистологически умеренной степенью фиброза (F1-F2) и группу пациентов с установленной гистологически выраженной степенью фиброза (F3-F4), измеряют средние скорости движения суспензии эритроцитов и минимальные, средние и максимальные диаметры эритроцитов в период воздействия переменного электрического поля у группы условно здоровых обследуемых (F0) и у групп пациентов с умеренной степенью фиброза (F1-F2) и с выраженной степенью фиброза (F3-F4). На основании полученных данных определяют электрические и вязкоупругие параметры эритроцитов, сравнивают электрические и вязкоупругие параметры эритроцитов группы условно здоровых обследуемых (F0) с группой пациентов с умеренной степенью фиброза (F1-F2) и группой пациентов с выраженной степенью фиброза (F3-F4). На основании полученных результатов формируют массив данных для диагностики степени фиброза печени. Затем проводят аналогичные измерения образцов проб эритроцитов пациента с неясной степенью фиброза с определением электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов с последующим их сравнением с соответствующими значениями, определенными для группы условно здоровых обследуемых (F0), группы пациентов с умеренной степенью фиброза (F1-F2) и группы пациентов с выраженной степенью фиброза (F3-F4) и при наличии 60% и более отличающихся параметров от группы условно здоровых обследуемых (F0) и входящих в границы значений для групп пациентов с умеренной степенью фиброза (F1-F2) или с выраженной степенью фиброза (F3-F4) и выявляют степень фиброза печени для данного пациента. Использование способа позволяет более точно определить степень фиброза печени у пациента на ранних стадиях заболевания независимо от этиологии возникновения заболевания. 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу прогнозирования риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у больных ишемической болезнью сердца с ишемической и/или постинфарктной дисфункцией миокарда на фоне хронической сердечной недостаточности. Сущность способа состоит в том, что при выявлении уровня тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 более 242,8 нг/мл и сердечно-сосудистого сопряжения более 1,29 риск развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий оценивается как высокий. Использование заявленного способа позволяет точно осуществить прогноз риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у больных ишемической болезнью сердца с ишемической и/или постинфарктной дисфункцией миокарда на фоне хронической сердечной недостаточности. 2 ил., 3 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области ветеринарии и животноводства и может быть использовано при искусственном осеменении для выявления генетически неполноценных сперматозоидов. Способ включает добавление в пробы эякулята in vitro в среде для разбавления перекиси водорода в концентрации 0,5-1,0 мМоль с последующим выявлением и определением в сперматозоидах первичных морфологических признаков апоптоза, одноцепочечных разрывов и фрагментации ДНК, интенсивности процессов перекисного окисления липидов. При этом при выявлении низкого процента апоптотически гибнущих сперматозоидов до 10-15% достаточно яркого и выраженного свечения Гало, возрастания содержания ТБК-реактивных продуктов не более чем на 30-40% по отношению к контролю, оценивают сперматозоиды как генетически полноценные. Использование изобретения позволяет улучшить диагностику патологических нарушений в сперматозоидах на хроматиновом уровне.

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, и может быть использовано для количественного определения оксима пиностробина в плазме крови. Для этого проводят определение оксима пиностробина в плазме крови методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии с использованием смеси плазмы крови с оксимом пиностробина и внутреннего стандарта - вещества, близкого по строению молекулы к анализируемому веществу. Разделение продуктов проводят методом обращенно-фазной хроматографии на колонке размером 4,6×100 мм, термостатируемой при 30°C, скорость элюирования 0,5 мл/мин. В качестве элюента используют смесь 10 мМ ацетата аммония и ацетонитрила в соотношении 10:90 соответственно. Пик оксима пиностробина детектируют по иону с m/z 269.10, образующемуся в результате фрагментации иона оксима пиностробина с m/z 286.10, а его концентрацию рассчитывают по формуле: Coxime=2,073299×RS, где Coxime - концентрация оксима пиностробина (мкг/мл); RS - отношение площади хроматографического пика оксима пиностробина к площади пика внутреннего стандарта. Изобретение обеспечивает метод количественного определения оксима пиностробина в плазме крови для использования в экспериментальной и клинической фармакокинетике. 2 табл., 6 ил.

Группа изобретений относится к анализу биологических жидкостей с помощью биосенсорных систем. Способ определения концентрации анализируемого вещества в образце включает: генерацию выходного сигнала, соответствующего концентрации анализируемого вещества в образце и входному сигналу; компенсацию выходного сигнала с помощью основной функции и первой функции невязки для определения скомпенсированного выходного сигнала, причем основная функция предназначена для компенсации основной ошибки в выходном сигнале, а первая функция невязки предназначена для компенсации оставшейся ошибки в выходном сигнале; и определение концентрации анализируемого вещества в образце по скомпенсированному выходному сигналу. Также описана биосенсорная система аналогичного назначения. Достигается повышение точности и надежности анализа. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 25 ил., 8 табл.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для укупорки реакционных кювет, содержащих высушенные реагенты для биоаффинных исследований. Система (20) для биоанализа содержит картридж (4) для биоанализа с реакционной камерой (6) и прокалываемую герметичную крышку (2). Крышка (2) содержит верхний слой (8), средний слой (10), нижний слой (12) и места (14), предназначенные для прокалывания. Крышка (2) имеет в местах (14), предназначенных для прокалывания, полость (18) между верхним слоем (8) и нижним слоем (12), причем верхний слой (8) герметичен до прокалывания, а нижний слой (12) предварительно надрезан так, что при прокалывании иглой прокол не является газонепроницаемым, а позволяет газу свободно вытекать из реакционной камеры (6), и упомянутый слой (12) обеспечивает плотное смыкание следа иглы после отведения упомянутой иглы. Изобретение позволяет исключить перекрестное загрязнение, вызванное случайными переливами или испарением реагента. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 7 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, гистологии и патологической анатомии, и может быть использовано для оценки анаболического действия лекарственных препаратов. Сущность заявляемого способа заключается в том, что дополнительно определяют интенсивность биосинтетических процессов в миосимпластах путем подсчета среднего количества гранул серебра на 1 ядро и определения процентного содержания ядер с 1, 2, 3 и более гранулами, на основании которого делают заключение об анаболическом действии лекарственных препаратов. Осуществление изобретения обеспечивает повышение точности морфологической оценки анаболического действия лекарственных препаратов за счет применения комплекса современных методов исследования (гистологического, гистохимического и морфометрического). Заявляемый способ обладает высокой точностью, прост в применении, эффективен и легко выполним в любой гистологической лаборатории. 2 пр.
Наверх