Cоздан самый быстродействующий фотоаппарат в мире для обнаружения раковых клеток в крови

Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles) продемонстрировали самый быстрый в мире фотоаппарат, который позволит находить раковые клетки в крови человека.

Максимальная скорость работы затвора этого прибора — 440 триллионных секунды; он может запечатлеть 6,1 миллионов изображений в секунду. Для освещения объекта используется импульсный лазер. Излучение, отраженное от объекта и несущее полную информацию о нем, через волоконно-оптический канал поступает в систему электронной обработки и преобразования. Система осуществляет так называемое преобразования Фурье с усилением сигнала и одновременно растягивание сигнала по времени. Таким образом, наравне с усилением, электронным путем создается замедление сигнала для того, чтобы совместить его с быстродействием системы регистрации. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Подобный аппарат совершенно необходим для фотографирования таких, например, явлений, как взаимодействие между нейронами. Он может использоваться в медицине для съемки отдельных клеток в кровяном потоке в организме человека. Сейчас кровяные клетки можно изучать только под микроскопом, взяв у пациента пробу крови.

По словам инженера Кейсуке Года (Keisuke Goda), одного из участников проекта, прибор может установить присутствие в крови клеток, которых в данный момент очень мало, но которые сигнализируют о ранних стадиях какой-либо болезни. В качестве примера доктор Года приводит опухолевые клетки. Их может быть совсем мизерное количество среди миллиардов здоровых клеток, но они являются предвестниками метастазов. Шанс на то, что опухолевая клетка окажется в пробе крови и попадет под микроскоп, чрезвычайно мал.

Система регистрации оптических изображений, разработанная учёными из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе, способна существенно повысить вероятность обнаружения. Кроме того, столь малое время экспозиции позволяет зарегистрировать очень быстро протекающие события, такие, как взаимодействие между живыми клетками, некоторые элементы анализов крови и т. д., которые никаким другим способом «поймать» невозможно.

Учёные утверждают, что этот фотоаппарат можно сделать еще более совершенным, чтобы получать более 10 миллионов снимков в секунду — эта скорость в 200 тысяч раз быстрее, чем у стандартной видеокамеры.

Евгений Биргер, NanoNewsNet.ru