НАЦИОНАЛЕН ЦЕНТЪР ПО БИОМЕДИЦИНСКА ФОТОНИКА
НАЦИОНАЛЕН ЦЕНТЪР ПО БИОМЕДИЦИНСКА ФОТОНИКА
БГ-езикEnglish

   

Home
Теми
Национални партньорства
Международни партньорства
Презентации
Проекти

 

 

БАЗОВА ОРГАНИЗАЦИЯ

    

КОНСОРЦИУМ

    

ПРОЕКТИ

ПРОЕКТ ДНТС/Русия 01/7/23.06.2017 Цели на
проекта
Презентации
по проекта
Публикации
по проекта
   


ПРОЕКТ ДНТС/Русия 01/7/ 23.06.2017
„Разработка на нови оптически технологии за повишаване на качеството на ранната диагностика на рака на стомаха”

Финансиран от ФНИ - МОН

   

Базови организации:
Институт по Електроника, Българска Академия на Науките
Федерално Държавно Бюджетно Образователно Учереждение за Висше Образование Саратовски Национален Изследователски Държавен Университет „Н.Г. Чернишевски”, Биологически факултет, Катедра „Физиология на човека и животните”
   
   
Институт по Електроника, Българска Академия на Науките
Институт по Електроника, Българска Академия на Науките
Саратовски Национален Изследователски Държавен Университет „Н.Г. Чернишевски”, Биологически факултет
Саратовски Национален Изследователски Държавен Университет „Н.Г. Чернишевски”, Биологически факултет
   
   
   
Научен колектив
Научен колектив от българска страна:
Доц. д-р Екатерина Георгиева Борисова - ръководител на екипа,
Институт по Електроника-БАН
Проф. д.м.н. Борислав Владимиров
УМБАЛ "Царица Йоанна"ЕАД
Доц. д-р Александър Гизбрехт
Институт по Електроника-БАН
Цанислава Генова-Христова
докторант в Институт по Електроника-БАН
Лилия Пламенова Ангелова,
магистър биолог, Институт по Електроника-БАН
Яна Андреева
бакалавър физик, Институт по Електроника-БАН

Научен колектив от руска страна:
Проф. д.б.н. Оксана Семячкина-Глушковская
ръководител на екипа
Екатерина Зинченко
биолог, асистент, докторант
Аркадий Абдурашидов
физик, докторант
Илана Агранович
биолог, докторант
Александр Хороводов
биолог, студент
Никита Наволокин
медик, ассистент, докторант
Светлана Коннова
биолог, профессор
Матвей Каневский
биолог, ассистент
Владимир Великов
биолог, доцент
Мария Уланова
биолог, студент - магистратура

Анотация:

Оптичните методи за детектиране на тъканни патологии, включително и на злокачествени новообразувания са мощен инструмент в развитието на медицинските диагностични методики. Те се характеризират с бързина, неинвазивност, възможност за многократно приложение, поради липса на дозово натоварване (каквото се наблюдава при диагностиката с йонизиращи лъчения), и обективност. Създаването, развитието и клиничното приложение на спектралните техники за диагностични цели е едно от основните направления на биомедицинската фотоника. Това е най-новото и най-бързо развиващото се направление на физичните технологии в науките за живата материя (“live sciences”). Формира се като самостоятелна област в последното десетилетие и е характеризирана в литературата като “революция на интерфейса наука - технология” (Biomedical Photonics Handbook, ISBN 0-8493-1116-0, 2003). Биофотониката е един от приоритетите за развитие на фотонните науки и технологии в Европейския съюз. В програмни сесии на 7РП и Хоризонт2020 на ЕС бяха финансирани проекти в това направление, което показва колко значима е темата, както на национално, така и на общоевропейско ниво. Тази теза се поддържа и в програмата на Европейската платформа „Photonics21” и в нейните документи за стратегическо развитие на европейската наука и индустрия през следващите 10 години (http://www.photonics21.org/). В настоящия проект се предвижда приложението на няколко оптични спектрални метода за диагностика и мониторинг на развитието на неопластични изменения на гастроинтестиналния тракт, и в частност - дисплазии и неоплазии на стомаха, в моделни системи in vivo. Съчетаването на интердисциплинарния екип от специалисти в областта на физиката (България) и биологията (Русия) ще допринесе за получаване на значими научни резултати с възможност за получаване на данни с практическо значение за нуждите на ранната диагностика и мониторинг на терапията при неопластичните изменения на гастроинтестиналния (ГИТ) тракт.



Очаквани резултати

Очаква се постигане на повишена диагностична чувствителност на флуоресцентната гастроскопия на стомаха при оптимизация на режимите на детектиране и допълнително приложение на методите на математическия анализ върху получаваните спектрални данни, за определяне на неспецифични възпаления, диспластични образувания и начални форми на развитие на рак. Определяне на параметрите на оксиметрията, оптичната кохерентна томография и спекл-визуализацията на микроциркулацията на стомаха, които отразяват измененията в състоянието на кръвотока и съдовата архитектура на органа при формиране на началните фази на новообразуванието.

В процеса на изпълнение на научно-изследователските задачи по проекта ще се разработят алгоритми за диференциация и диагностика на ранни фази на развитие на рака на ГИТ на базата на оптични спектрлани методи. Ще се определят нови маркери в кръвта и тъканите на органа, специфични за предраковите и раковите изменения. Данните ще могат да се използват повишаване на качеството на медицинската диагностика за пациенти с рак на стомаха и провеждане на своевременна диагностика на първичните злокачествени изменения. Моделните системи с приложение на лабораторни животни (плъхове, мишки) ще позволят изследването на стрес-индуцираните патологични изменения в ГИТ. Тези резултати ще представляват научна платформа за формиране на нови решения за по-детайлно изучаване на процесите на канцерогенеза.

   
   
Спектрални характеристики на туморна и здрава тъкан от гастроинтестиналния тракт.
Спектрални характеристики на туморна и здрава тъкан от гастроинтестиналния тракт.
Флуоресценция на абнормална гастроинтестинална тъкан.
Флуоресценция на абнормална гастроинтестинална тъкан.
   
   
   

Ще бъдат разширени научно-изследователските контакти между партниращите организации и ще се постигне ъп-грейд на знанията, техническите и аналитични умения на учените от двата екипа в областта на развитието на новообразувания на ГИТ. Ще се получат нови, оригинални експериментални резултати за спектралните свойства на различни типове доброкачествени, преходни и злокачествени ГИТ новообразувания и ще се определи тяхната корелация с типа и степента на развитие на новобразуванието, за нуждите на развитието на диагностично-прогностични клинични приложения в онко-гастроентерологията. Ще се получат резултати, позволяващи повишение на диагностичната точност на определяне на типа ГИТ новобразувание неинвазивно и в реално време.

Научните резултати ще бъдат публикувани в специализирани международни издания и докладвани на конференции, необходими за популяризацията им и ще имат принос за цялостното израстване на участниците, членове на екипа на проекта. Разработените методики и алгоритми ще бъдат използвани в дисертационния труд на двама докторанти – по един от двата пертниращи си екипа, подготовката на дипломната работа на един студент от българска страна за ОКС «Магистър», като проведените изследвания и установеното сътрудничество ще са предпоставка за стартирането на докторантура за този млад учен, с което ще се постигне устойчиво развитие на човешките ресурси в ИЕ-БАН в областта на биофотониката и приложенията й.

   

Начало

Copyright © 2017 - 2020, Институт по Електроника, БАН