Новая технология позволила детально рассмотреть человеческие капилляры изнутри

В теле человека находятся миллиарды капилляров - тончайшие кровеносные сосуды, средний диаметр которых составляет лишь 5-10 мкм. Однако по большей части механизм их внутренней работы остается загадкой, несмотря на их важность в распределении кислорода в клетках.

Благодаря группе исследователей из Северо-Западного университета (штат Иллинойс, США), которая разработала новый инструмент, позволяющий отобразить кровоток через эти крошечные кровеносные сосуды, вскоре мы сможем больше узнать о капилляры.

Используя технику, которую они называют спектрально-контрастной оптической когерентною томографией (spectral contrast optical coherence tomography angiography, SC-OCTA), ученые смогли получить беспрецедентные данные о кровь, что течет по капиллярам.

С помощью оптической когерентной томографии ученые сначала точно определяют нужную ткань, характеристикой которой потом занимается спектроскопия. Результаты исследования, опубликованного в журнале Light: Science & Applications, могут иметь далеко идущие последствия для медицины и понимания человеческого тела.

Исследователи и врачи уже давно могут «заглянуть» внутрь крупных кровеносных сосудов с помощью ультразвука. Но он работает не во всех случаях: например, ультразвук бессилен, когда кровь не течет через сосуд. Низкий или отсутствует кровоток через капилляр диаметром всего 5-10 мкм может привести к плохой циркуляции кислорода, что, в свою очередь, повлечет за собой разные последствия - от легкой головной боли до сердечной недостаточности.

По словам руководителя исследования Вадима Бекмана (Vadim Backman), человек может иметь хороший кровоток в артериях и при этом иметь проблемы с той кровью, которая снабжает ткани кислородом, если у него нет нужного микроциркуляторного русла.

Одно из преимуществ технологии SC-OCTA состоит в том, что она не требует течения крови для получения четкой картины, что позволяет ученым получить данные о застоявшуюся кровь, и органы, которые двигаются. Это поможет врачам определить, что вызвало плохой кровоток через капилляр, помогая предотвратить проблеме, связанной с низким уровнем кислорода.

Метод также не зависит от контрастных красителей или вредного излучения, которыми пользуются традиционные техники визуализации, работая подобно ультразвука, то есть используя только свет вместо звуковых волн.

Однако, в отличие от него, SC-OCTA позволяет точно «окунуться» лишь на один миллиметр внутрь тела, что, в сравнении с ультразвуком, который способен погрузиться на несколько сантиметров, - весомое отличие. Но команда Бекмана уже работает над тем, чтобы увеличить глубину проникновения SC-OCTA.

По словам исследователей, выявление незначительных изменений в структуре капилляров поможет врачам заблаговременно выявить развитие рака или сердечно-сосудистых заболеваний. Это также поможет с текущими исследованиями в области органоидов и изучением того, как эти органы реагируют на различные болезни.