Врачи смогут контролировать диету пациентов при помощи лазера

Исследователи под руководством Сьюзан Т. Мэйн в сотрудничестве с физиками из Университета Юты (США) создали и испытали два прототипа устройств, значительно облегчающих медикам контроль диеты их пациентов. Новые лазеры способны определить наличие в коже биомаркеров, посветив на неё голубым лучом и моментально проанализировав отражённый свет.

В основе работы прибора лежит обычная резонансная рамановская спектроскопия, но скорость анализа и компактность устройства действительно выглядят революционно.

Каротиноиды накапливаются в коже и серьёзно изменяют её цвет и альбедо. Они достаточно точно отражают потребление растительной пищи, фруктов и овощей, позволяя понимать, какие группы растительной пищи потребляются чаще, а какие — реже (каротиноиды варьируются по цветам, связанным с их происхождением).

Прибор фиксирует изменение в энергетических уровнях электронов в молекулах после того, как они возбуждаются под действием лазерного излучения. Само устройство состоит он из гибкого оптоволоконного зонда, соединённого с небольшим центральным управляющим прибором. Зонд полминуты удерживается напротив руки обследуемого, затем ПО, устанавливаемое на компьютере врача, еще 30 секунд обрабатывает результаты.

Изначально физики из Юты пытались измерять своим лазерным спектрометром каротиноиды в сетчатке глаза (считается, что их присутствие там препятствует развитию дистрофии жёлтого пятна). Однако быстро выяснилось, что отдельные группы каротиноидов столь же просто анализируются лазером. Например, ликопен, получаемый из томатов, легко отделялся от остальных веществ своей группы. В сравнении с биопсией точность данных, получаемых новым методом, практически одинакова.

Первоначальный аргоновый лазер физикам из Университетам Юты пришлось сменить на более миниатюрное твердотельное устройство, позволившее сделать измеряющий зонд по-настоящему компактным и удобным. Эксперименты показали, что с новым прибором можно обследовать шестьдесят детей 3–4 лет за пару часов, что немыслимо при привычных методах.

В настоящее время исследователи изучают время жизни каротиноидов в коже. Для того, чтобы эффективно применять разработку в диетологии, необходимо знать, после какого по длительности употребления овощей и фруктов те или иные группы каротиноидов начнут появляться в коже, а также и через какое время после прекращения их употребления они исчезают.