Сотрудники лаборатории ИРНИТУ создают портативные светодиодные излучатели для терапии рака

Проект рекомендован к финансированию в рамках  конкурса «УМНИК»   Фонда содействия инновациям. Исследовательская группа под руководством доцента кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем Николая Иванова получит 500 тысяч рублей.

Иркутские политеховцы Александр Шабалин, Сергей Сандуев, Владислав Галеев и Сергей Небогин создают портативные светодиодные излучатели для терапии онкологических заболеваний.

Александр Шабалин, Владислав Галеев, Сергей Сандуев и Сергей Небогин работают в лаборатории переработки отходов энерго-металлургического комплекса.  Лаборатория оснащена современным оборудованием в рамках НОЦ «Байкал».

Младший научный сотрудник Сергей Небогин, изучая статистику, выяснил, что в среднем ежемесячно 15 пациентов посещают сеансы низкоинтенсивной фотодинамической терапии (ФДТ) в Иркутском онкологическом диспансере. Соответственно, в России в тот же временной промежуток 2205 человек нуждаются в данной процедуре.

Второй участник команды, второкурсник Александр Шабалин сообщил, что политеховцы определили эффективность и безопасность ФДТ злокачественных опухолей, проводимой лазерными устройствами. Этот метод лечения имеет существенные недостатки. При лазерной фотодинамической терапии из-за высокой интенсивности излучения у пациентов наблюдается гипоксия раковой ткани. Кроме того, повышается риск термического ожога. Большие габариты оборудования не позволяют получать медицинскую помощь в амбулаторных условиях. Это значимо для людей, проживающих в небольших населенных пунктах.    

Научно-исследовательская группа предлагает заменить лазерные устройства светодиодами. В настоящий момент молодые изобретатели совместно с медиками из онкологического диспансера разработали 3D-модель излучателя. Прототип изготовлен из микроконтроллера ESP 32, двух потенциометров и красного светодиода с длиной волны 660 нм.

«В основе технологии – фотосенсибилизатор, который вводят людям, страдающим раком. Данное вещество селективно накапливается в раковой опухоли, а при воздействии излучения красного спектра передает энергию кислороду с образованием его активной формы в синглетном состоянии. В результате взаимодействия синглетного кислорода с молекулами клеток злокачественной опухоли происходит их окисление и гибель раковых клеток», - говорит Александр Шабалин.

Вторая задача, которую решает коллектив, касается снижения стоимости оборудования и, соответственно, лечебных процедур.

«Мы работаем над тем, чтобы портативные светодиодные излучатели были безопасными и простыми в использовании, а цена соответствовала качеству. Лечение онкологических заболеваний будет возможно проводить амбулаторно по назначению врача. Кроме того, медицинская помощь станет доступной для жителей отдаленных территорий», - рассказал о практической значимости проекта Александр Шабалин.

Сейчас команда тестирует различные контроллеры заряда, чтобы выбрать оптимальный вариант, разрабатывает программное обеспечение. Прототип устройства планируется предоставить в Иркутский онкологический диспансер, где с письменного согласия пациентов будет апробирована предложенная методика ФДТ. Ключевым партнером в массовом выпуске светодиодных излучателей может стать ООО «МедТехСервис».