Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РОТОВОЙ ПОЛОСТИ ЗДОРОВЫХ ДОБРОВОЛЬЦЕВ И ДОБРОВОЛЬЦЕВ С ПЕРВЫМИ СИМПТОМАМИ ОСТРОЙ РЕСПИРАТОРНОЙ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

Острые респираторные инфекции (ОРИ) представляют собой глобальную угрозу общественному здравоохранению. Например в исследовании, проведенном в 2017 году , исследователи подсчитали, что в 2000 году во всем мире от ОРИ умерло 1,9 миллиона (доверительный интервал 95 %: 1-6-2-2 миллионов) детей.
Инфекция передается воздушно-капельным путем с поражением верхних и нижних дыхательных путей. Данная высокая частота заболеваний ОРИ является следствием высокой вирулентности и заразительности возбудителя, вариативности их антигенной структуры, а также непродолжительного периода существования сформированного иммунитета у человека. ОРИ включают в себя вирусные (ОРВИ, от 90 % до 95 % - более 200 возбудителей), бактериальные (от 5 % до 10 %), реже - грибковые инфекции. Возбудители многих инфекционных заболеваний, которые имеют бактериальную или вирусную этиологию, в начале болезни могут проявляться схожими симптомами: лихорадка, слабость, головная боль, заложенность носа, кашель, боль в горле и т.д.
Результаты инвазивного анализа являются основой большинства методов диагностики заболеваний ротовой полости. В таких случаях сбор биопсий обычно занимает много времени и является болезненным для пациента.
Оптические методы исследования являются основополагающими для разработки неинвазивных методов с высоким разрешением, которые позволяют изучать и диагностировать широкий спектр заболеваний, среди них острые респираторные вирусные инфекции. В подтверждение этого приводится большое количество исследований. В следующих параграфах мы рассмотрим некоторые из них.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что изучение взаимодействия света со структурами биологических тканей имеет важное значение в различных областях биомедицины. В этом конкретном исследовании были рассмотрены 4 основные группы биологических тканей и то, как они взаимодействуют со светом, а также другие оптические свойства и характеристики, которые они представляют. Например, показатель преломления играет важную роль в описании тканей, из которых состоит человеческий глаз, состава типов коллагена и красных кровяных телец. Другим примером, заслуживающим внимания, является описание повреждения кожи под воздействием ультрафиолетового излучения.
Также известно, что оптические методы и передовые биофотонные методы, такие как комбинационное рассеяние света, инфракрасная спектроскопия отражения, поглощения и флуоресценции, передовые микроскопические методы и подходы, основанные на биосенсорах, могут быть полезны для диагностики вирусных инфекций, для исследований в области медицины и разработки вакцин. Это исследование имеет особое значение, поскольку оно обобщает самые последние достижения в области биофотоники для обнаружения вирусов, которым способствовал коронавирус 2-го типа с тяжелым острым респираторным синдромом (SARS-CoV-2). Предлагается 4 основных варианта работы с различными компонентами образца. В зависимости от них, в соответствии с имеющейся литературой, рассматривается ряд биофотонных методов ниже приведены:
(i) Для целых образцов можно обнаружить общие изменения, используя методы электронной микроскопии, позволяющие выявить морфологию вируса и исследовать образцы с неизвестным содержимым. За последние 2 десятилетия тенденция сместилась в сторону световой микроскопии из-за значительных технических достижений в области разрешения изображений, чувствительности и анализа данных. Среди других упомянутых методов - интерферометрическая световая микроскопия и сканирующая зондовая микроскопия. В последней используется физический зонд для определения характеристик поверхностей, и ее можно использовать в сочетании с атомно-силовой микроскопией - инфракрасной спектроскопией (Atomic force microscopy-infrared (AFM-IR) spectroscopy). Авторы исследования сообщили об успешном применении AFM-IR спектроскопии для определения структурных характеристик вирусов простого герпеса 1-го типа (ВПГ- 1) и бактериофага МС2. В данном конкретном случае исследователи использовали комбинационное рассеяние света, усиленное поверхностью (Tip Enhanced Raman Scattering, TERS), для получения дополнительной информации о второй белковой структуре вирионов. Еще одним методом обнаружения вирусов является комбинационное рассеяние света, усиленное поверхностью (Surface-enhanced Raman scattering, SERS). Для преодоления трудностей, связанных с исследованием вирусов на основе плазмонного субстрата, SERS описывается как эффективный подход
...
Купить

На основании проведенного исследования выяснили в чём состоит классическая теория комбинационного рассеяния. Кроме того, было представлены какие способы усиления существуют. Различные исследования показали, что оптические методы актуальны для разработки неинвазивных способов диагностики. Кроме того, показали, что спектроскопия КРС имеет важные преимущества для решения этой задачи несмотря на недостатки.
Рассмотрение структуры слизистой оболочки показал, что состоит преимущественно из гликопротеинов, белков и липидов слюнных желез. К её функциям относятся питание, покрытие тканей и модуляция микрофлоры полости рта. Далее показали, что с помощью спектроскопии КР возможно обнаружить состав слизистой оболочки.
В ходе экспериментальной часть получили, что преобладающими химическими компонентами являются амид III, липиды и протеины. В спектрах также выделяются пики, относящиеся к тирозину, амид I. Стоит тоже заметить, что интенсивность линий спектра КР, полученного от группы добровольцев с симптомами ОРВИ, выше интенсивности линий спектра КР здоровых добровольцев на линиях белковых и липидных компонентов. Это позволяет предположить, что при появлении первых симптомов ОРВИ на слизистой оболочке полости рта возрастает содержание белковых и липидных компонентов.
Результаты исследования добровольцев с ОРВИ после перенесенной острой респираторной вирусной инфекции показали, что спектры КР, зарегистрированные в первый день после терапевтического лечения, показали наибольшую чувствительность сигнала и не наблюдалось изменений в спектрах, связанных с присутствием и расположением характерных пиков. Это может быть связано с продолжающимся воспалительным процессом в полости рта в первые дни после перенесенной ОРВИ
Купить