09 июня 2026

Пролить свет на диагностику: как три металла помогут врачам увидеть процессы внутри организма

Ученые семи научных организаций из трех стран — России, Китая и Узбекистана — разработали новый люминесцентный (светящийся) материал для медицинской диагностики. Он лучше аналогов выдерживает интенсивное облучение без потери яркости и безопасен для живых организмов.

В медицинской практике с каждым годом расширяется область применения наночастиц, которые поглощают инфракрасный свет и в ответ на него испускают свечение видимого диапазона. Сам процесс диагностики выглядит примерно так: препарат вводится в опухоль или внутривенно, дальше он испускает свет определенной длины волны, который не виден человеку. Его улавливают специальные устройства — детекторы. Благодаря свечению наночастиц врачи могут в реальном времени видеть, как лекарство движется к опухоли, где проходят границы новообразования и как работают внутренние органы.

Проблема в том, что материалы, из которых изготавливают люминесцентные наночастицы часто разрушаются при длительном освещении и теряют яркость. Это приводит к ограничениям в диагностике. Например, врачи не могут наблюдать за длительными процессами такими как перемещение лекарств в организме. 

Авторы исследования взяли за основу металл-органический каркас — конструкцию из ионов трех металлов и органических молекул. Один из них, иттербий, выступает «антенной»: он улавливает инфракрасный свет и передает энергию другому, ионам тербию, который светится зеленым. Часть энергии от тербия уходит дальше к третьему металлу — европию. Он дает красное свечение. Такое соединение позволяет настраивать цвет излучения от зеленого до других оттенков. Также оно оказалось стабильнее материалов-аналогов, не теряет яркость при интенсивном облучении, дает возможность настраивать цвет свечения и эффективно работает при длине волны 1960 нанометров, которая недоступна для других материалов. Также эксперимент показал, что соединение нетоксично для живых организмов.  

Такие материалы могут помочь в создании более надежных средств для медицинской диагностики. Следующий шаг, который называют авторы, — оптимизировать структуру и способы синтеза каркасов, чтобы повысить яркость и снизить себестоимость. 

Источник: Наука.рф

Фото: https://ru.freepik.com/