|
Лазеро-индуцированная флуоресценция спектроскопия в гепатологии Дагестанский государственный университет Научный руководитель: Сафаралиев Гаджимет Керимович, Доктор физ.-мат. наук, профессор К настоящему моменту в литературе скопилось большое количество материала по изучению флуоресцентных свойств органов брюшной полости при различных патологиях, и зачастую, результаты большинства проведенных исследований имели далеко неоднозначный характер. В настоящей работе были
проведены исследования по изучению зависимости аутофлуоресценции ткани печени от
степени воспалительного процесса у 27 больных в возрасте от 23 – 60 лет.
Исследуемый материал, полученный в ходе плановых операций на печень, представлял
собой биоптат размером, не превышающий 5 Возбуждение флуоресценции осуществлялось излучением азотного лазера на длине волны l = 337,1 нм. Ослабленный нейтральным фильтром, лазерный луч фокусировался на поверхность исследуемого объекта в пятно диаметром 1 мм. В качестве спектрального прибора использовался малогабаритный монохроматор с линейной дисперсией 3,2 нм/мм, осуществляющий линейное сканирование в интервале длин волн 300 – 710 нм. Регистрация спектров аутофлуоресценции составляла около 30 секунд и осуществлялась посредством компьютера. Для каждого образца проводилось в среднем 4 – 5 измерений, разница между измеренными спектрами была не более 5%. Полученные данные усреднялись.
Результаты измерения спектров лазеро-индуцированной аутофлуоресценции ткани печени представлены на рис.1. Как видно, флуоресценция здоровой печени (кривая 1) образует спектральный контур, состоящий из широкой полосы с максимумом свечения в близи длины волны l = 486 нм и интенсивностью равной ~ 7.6 a.u. Характерно наличие трех плеч в области длин волн l1 = 404 – 406 нм, l 2 = 552 – 555 нм иl3 = 603 – 608 нм и двух провалов с минимумом в близиl1 = 415 нм иl2 = 590 нм. В спектрах аутофлуоресценции хронического гепатита (кривая 2) и цирроза печени (кривая 3) наблюдается сдвиг максимума в коротковолновую область спектра (l = 468 нм) с увеличением интенсивности свечения до ~10,5 a.u. и ~11,4 a.u. соответственно. Обнаружено появление плеча в близи длины волны l = 507 нм (кривая 2). Дальнейшее развитие воспалительного процесса (кривая 3) приводит к возгоранию и сдвигу этой компоненты в длинноволновую область спектра (l = 525 нм), а также приводит и к увеличению интенсивности флуоресценции в области длин волн l < /FONT > 1 = 404 – 406 нм, l 2 =551 – 554 нм и l 3 = 615 – 625 нм с постепенным исчезновением впадин в близи l 1 = 415 нм и l 2 = 590 нм.
Влияние воспаления на излучательные свойства ткани печени отчетливее прослеживается на рис.2, где представлены спектры отношения аутофлуоресценции хронического гепатита и печени в норме (кривая 1) и цирроза печени и печени в норме (кривая 2). Кривая 3 соответствует нормированному к 10 спектру поглощения физиологического раствора с кровью. Как показывает сравнительный анализ кривых, форма контура спектров отношения на длинах волн ~ 420 нм, ~ 553 нм и ~ 585 нм обусловлена полосами поглощения Соре, b и a – оксигемоглобина соответственно, а плечо в близи ~ 397 нм свечением коллагена I и III. Это объясняется тем, что в процессе развития гепатосклероза наблюдается деформация сосудистого русла, ведущая к уменьшению кровенаполнения ткани и нарастающей гипоксии, и все это индуцирует синтез коллагена клетками Ито. Таким образом, происходит уменьшение перепоглощения фотонов флюоресценции молекулами гемоглобина и диффузное разрастание соединительной ткани. Результатом ослабления флуоресценции гемоглобином можно считать и 20 – нм сдвиг основного максимума спектров здоровой печени в длинноволновую область (кривая 1, рис.1). Далее, известно, что при всех формах гепатосклероза нарушается обмен железа и развивается гемохроматоз, а так же, застой желчи вследствие закупорки желчных протоков. Подобный факт может являться причиной возгорания красноволновой компоненты в спектрах аутофлюоресценции гепатита и цирроза печени, поскольку хромофорами ответственными за флуоресценцию в этой области спектра являются эндогенные порфирины и их производные (билирубин – желчный пигмент), интенсивность свечения которых заметно возрастает в кислой среде и при дефиците железа. Полученные нами результаты носят предварительный полуколичественный характер, и на их основе сложно сказать, свечение каких хромофоров обуславливают флуоресценцию в диапазоне l = 430 – 530 нм. Прежде всего, это связано с тем, что печень, является основным депо витаминов, таких как витамин А, В2, В6 и др., имеющие близко расположенные полосы поглощения и флуоресценции в указанном интервале длин волн. Более того, в этой же области светят желчные кислоты с максимумом в близи l = 520 нм и такие коферменты дегидрогеназ, как НАД·Н (l max = 465 нм) и производные рибофлавина (l max = 520 нм), активно участвующие во многих метаболических процессах. Поэтому для более полного количественного анализа необходимо проведение дополнительных экспериментов по измерению кинетики затухания флуоресценции, спектров поглощения и рассеяния ткани печени при различных патологиях. |
5 мм2. Проведенные гистохимические
исследования биоптатов печени установили у 12 пациентов хронический гепатит, у 8
цирроз печени. Контрольную группу составили 7 пациентов с хроническим
холециститом и интактной печенью. 
| (c) АСФ России, 2001 |