18+
18+

Томские ученые создали фантомы лабораторных крыс и мышей

Образование и наука, Томские новости, ТПУ, ТПУ образование вуз обучение наука интересные новости Томска крысы мыши облучение томография Томские ученые создали фантомы лабораторных крыс и мышей

Ученые Томского политехнического университета разработали дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши, которые могут полностью заменить настоящих животных на некоторых этапах исследований, сообщает пресс-служба вуза.

«Проблема онкологических заболеваний крайне актуальна. В клиническую практику вводятся новые методы облучения. Планы лечения усложняются. Требуется проведение доклинических исследований. Мы занимаемся не только созданием фантомов, но и разработкой устройств для увеличения эффективности лучевой терапии и минимизации дозы облучения здоровых тканей. В качестве прототипов для создания моделей мы использовали мышей и крыс, как наиболее распространенных видов животных, применяемых в доклинических исследованиях», — рассказывает аспирантка Анна Григорьева.

В пресс-службе вуза уточняют, что для лечения онкологических заболеваний наряду с другими методами используется лучевая терапия (ЛТ). При ее проведении гибнут не только клетки злокачественных новообразований, но и здоровые клетки организма. Чтобы минимизировать негативный эффект, необходимо правильно планировать терапию: получить томографические данные места облучения, корректно оконтурить опухоль и критические органы, выбрать необходимую дозу облучения, составить корректный план, проверить его с помощью дозиметрического фантома — и уже затем облучать пациентов.

Для внедрения нового эффективного метода лучевой терапии требуется большое количество исследований, которые проводят с использованием мелких лабораторных животных — мышей и крыс. Для того чтобы сократить их использование в экспериментах, предлагается применять искусственные модели животных — фантомы.

Исследование проводилось в несколько этапов. Сначала ученые проанализировали томографические данные лабораторных животных, чтобы определить точную анатомическую структуру. Затем на основе этих данных они создали цифровые трехмерные модели тела и некоторых внутренних органов животных. Так получились пригодные для печати 3D-модели.

Для изготовления модели ученые использовали два вида пластика. Для мягких тканей —ПЛА-пластик или полилактид, один из самых широко распространенных материалов для 3D-печати. А для костных — специально изготовленный ПЛА-пластик с примесью меди. Готовая напечатанная модель включает кожу, головной и спиной мозг, мышечные, костные и легочные ткани.

«Разные типы мягких тканей, например, мышцы и жир, при изготовлении требовали тонких настроек печати, что позволило в итоге максимально приблизить нашу модель к реальным характеристикам тканей животного. А используемый пластик позволил имитировать свойства взаимодействия с ионизирующим излучением, как если бы это взаимодействие было с реальными тканями. Модель должна быть максимально приближена к реальной анатомии животного, принимая во внимание расположение и размеры внутренних органов и систем», — добавляет руководитель научной группы, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Стучебров.

Применение разработанных учеными ТПУ моделей позволит сократить количество живых животных в проведении доклинических испытаний, что сделает эти процедуры более этичными и дешевыми. К тому же изделие политехников можно применять неоднократно, срок их годности ограничен только случайным механическим повреждением.

Дополнительно ученые предусмотрели возможность размещения в фантоме любого дозиметрического оборудования, например, пленочных дозиметров, ионизационных камер и термолюминесцентных дозиметров. Это позволит расширить возможности применения фантомов.

Осенью 2022 года ученые проведут дозиметрические испытания фантомов в НИИ онкологии Томского НИМЦ.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках соглашения 075-15-2021-271 (проект № МК-3481.2021.4).

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».

Томские новости

В Томске отметили День томича

12 сентября 2022
Томские новости

Томичка победила на чемпионате Европы по самбо

19 сентября 2022
Томские новости

Автор следующего текста Тотального диктанта станет известен во время онлайн-марафона

7 сентября 2022
Томские новости

Детям из семей мобилизованных томичей выделят места в детсадах вне очереди

27 сентября 2022
Томские новости

В Томске подвели итоги фестиваля народных культур «Окно в живую традицию»

19 сентября 2022
Томские новости

В Томске временно перекрыли участок ул. Р. Люксембург

23 сентября 2022
Томские новости

В томской Пушкинке и Научно-технической библиотеке ТПУ развернуты мобилизационные пункты

27 сентября 2022
Томские новости

В Томске открывается выставка скульптора Леонида Майорова

14 сентября 2022
Томские новости

Томские вузы ввели единую карту для входа в корпуса

3 сентября 2022