Home / Новости науки / В России создали фантомы лабораторных животных

В России создали фантомы лабораторных животных

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши - РИА Новости, 1920, 09.08.2022© Фото : Пресс-служба ТПУДозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши

Ученые ТПУ придумали, как отказаться от использования лабораторных животных при доклинических исследованиях в области лучевой терапии онкозаболеваний. Они разработали дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши, которые могут полностью заменить их на некоторых этапах, сообщили в пресс-службе вуза.

Сегодня для лечения онкологических заболеваний широко используется лучевая терапия. К сожалению, при ее проведении гибнут не только злокачественные клетки новообразований, но и здоровые.

Чтобы снизить до минимума негативный эффект от лечения, 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 новых методов лучевой терапии необходимо проводить много опытов на мелких лабораторных животных — мышах и крысах. Однако использование животных в лабораторных целях неразрывно связано с этическими проблемами. Кроме того, их покупка, содержание и утилизация требуют значительных затрат.

Для того чтобы сократить использование лабораторных животных в экспериментах, ученые Томского политехнического университета (ТПУ) предлагают применять фантомы — искусственные копии в натуральный размер.

Дозиметрический фантом – трехмерные модели лабораторной крысы и мыши1 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши

© Фото : Пресс-служба ТПУДозиметрический фантом – трехмерные модели лабораторной крысы и мыши2 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши

© Фото : Пресс-служба ТПУДозиметрический фантом – трехмерные модели лабораторной крысы и мыши3 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши.

© Фото : Пресс-служба ТПУ1 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши

© Фото : Пресс-служба ТПУ2 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши

© Фото : Пресс-служба ТПУ3 из 3

Дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши.

© Фото : Пресс-служба ТПУ

"В качестве прототипов для создания копий мы использовали мышей и крыс, как наиболее распространенных видов животных, применяемых в доклинических исследованиях. При этом мы занимались не только созданием фантомов, но и разработкой устройств для увеличения эффективности лучевой терапии и минимизации дозы облучения здоровых тканей", — рассказала аспирантка Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Анна Григорьева.

Исследование проводилось в несколько этапов. Сначала ученые проанализировали томографические данные лабораторных животных, чтобы определить их точную анатомическую структуру. Затем на основе этих данных они создали цифровые трехмерные модели тела и некоторых внутренних органов животных. Таким образом, получилась 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, но в итоге нам удалось максимально приблизить нашу модель к реальным характеристикам 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», — сообщил руководитель научной группы, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Стучебров.

Применение фантомов, по мнению ученых, позволит сократить количество живых животных в проведении доклинических испытаний, что сделает эти процедуры более дешевыми и этичными. Фантомы можно использовать многократно, срок их годности ограничен только случайным механическим повреждением.

Дополнительно ученые ТПУ предусмотрели возможность размещения в фантоме любого дозиметрического оборудования, например, пленочных дозиметров, ионизационных камер и термолюминесцентных дозиметров. По их словам, это позволит расширить возможности применения фантомов. В ближайшее время 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).

Томский политехнический университет — участник программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» по треку «Исследовательское лидерство». В программе развития ТПУ, по «Приоритету-2030», заложено три стратегических проекта — «Энергия будущего», «Инженерия здоровья» и «Новое инженерное образование».

Источник

About Admin

Check Also

Это кошмар. Ученые узнали о вреде плохих снов

Индикатор риска Сомнения сомнологов Кошмары и не только © Depositphotos / aetb Дурные сны действительно …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.