В рамках проекта НИР “Разработка и внедрение высокотехнологичных методов исследования в медицине и биологии” старшим преподавателем ФТИ СВФУ Николаевой Надеждой Анатольевной проводятся исследования методом растровой электронной микроскопии морфологии эритроцитов крови больных раком шейки матки, изучение изменения эритроцитов у лиц, умерших от переохлаждения, исследования синовиальной жидкости при различных ревматических патологиях и другое. Статьи по данным темам были изданы в журналах, индексируемых в Web of Science, исследованиями заинтересовались ученые из Гентского университета в Бельгии. Планируется разработать методы диагностики и мониторинга состояния пациентов по данным крови, выявить морфологические параметры крови для определения критического состояния пациентов, чтобы реализовать персонализированный план терапии. Также это разработка и применение новых протоколов ПЦР (полимеразная цепная реакция) для выделения РНК (рибонуклеиновая кислота) вирусов, отличающихся от общепринятых методов ПЦР тем, что объектом исследования будет являться эритроцитарная масса, тогда как образцом исследования в существующих протоколах являются плазма крови и мазок цервикального канала при раке шейки матки.

Данная тематика актуальна в связи с тем, что сейчас востребованы индивидуальные планы лечения, учитывающие характерные изменения и факторы этих изменений крови и других биологических жидкостей каждого больного. Поэтому нужно проводить постоянный мониторинг изменений морфологии и параметров биологических образцов. Например, везикулы могут быть частью онкогенеза и быть участниками метастазирования. Или еще один наблюдаемый параметр – наночастицы. По данным наших исследований морфология наночастиц и их количество на мембранах эритроцитов напрямую связаны с определенными вирусами.

Проводятся исследования биологических образцов пациентов с раком шейки матки, проходящих лучевой терапию. Наблюдаемые изменения могут служить основой для разработки показателей эффективности лучевой терапии рака. Исследователи получили мазки венозной крови пациентов в разных периодах – середине и в конце их лучевой терапии и брахитерапии. Выявлено, что у пациентов увеличивалось количество эритроцитов с аномальной морфологией и на их поверхности обнаружены наночастицы. Диаметр эритроцитов составил 8,38 ± 0,36 мкм в контрольной группе и 9,41 ± 0,47 мкм у пациентов с раком шейки матки. Средний диаметр наночастиц на поверхности эритроцитов составил 69,91 ± 12,15 нм, а их средняя высота - 23,75 ± 3,70 нм. После лучевой терапии морфология эритроцитов восстановилась, а образование наночастиц уменьшилось. В дальнейшем планируется продолжить тему на примере других видов рака с использованием нового оборудования Якутского республиканского онкологического диспансера. В целях улучшения качества лечения больных и оказания помощи врачам нами проводится совместное исследование по договоренности с республиканской больницей №1, республиканской больницей №2 и Якутским республиканским онкологическим диспансером в ходе которых определяются причины заболевания, разрабатываются дополнительные методики диагностики и постоянного мониторинга процессов лечения на основе растровой электронной, атомно-силовой микроскопии и ИК-спектроскопии.

Полученные методом РЭМ результаты указывают на то, что формы эритроцитов у лиц, умерших от разных причин, отличаются, а именно, при переохлаждении эритроциты принимают эхиноцитарную форму, а, например, при ранениях – акантоцитарную. Эхиноциты восстанавливаются и сохраняют биофизические свойства, в то время как акантоциты не восстанавливаются. Данный факт позволяет предположить, что процесс умирания при переохлаждении имеет свои особенности. Необходимо дальнейшее углубленное изучение данной патологии на молекулярно-клеточном уровне для поиска путей решения задачи восстановления жизнедеятельности организма в первые сутки при остановке биологических и физиологических процессов жизнедеятельности организмов от переохлаждения. Также мы идентифицируем микрокристаллы в синовиальной жидкости могут быть выполнены с использованием растрового электронного микроскопа. ИК-спектроскопия может послужить информативным методом для более точного изучения химического состава кристаллов, также инфракрасные спектры синовиальной жидкости можно классифицировать по болезням. С помощью атомно-силового микроскопа выявлена подробная топография поверхности, включая параметры решетки и структурные неровности на поверхности кристаллов. Также мы изучаем явления гемолиза эритроцитов, которое наблюдается у больных в критическом состоянии и у умерших при различных условиях для определения механизмов гемолиза эритроцитов и параметров, являющихся критерием возможного восстановления эритроцитов, т.е. параметров, определяющих возможность реанимации, прогноза исхода реанимации, мониторинга состояния больных в критическом состоянии при реанимационных мероприятиях.