EA029562B1 - Non-invasive method for laser nano-diagnostics of cancer diseases - Google Patents

Non-invasive method for laser nano-diagnostics of cancer diseases Download PDF

Info

Publication number
EA029562B1
EA029562B1 EA201500888A EA201500888A EA029562B1 EA 029562 B1 EA029562 B1 EA 029562B1 EA 201500888 A EA201500888 A EA 201500888A EA 201500888 A EA201500888 A EA 201500888A EA 029562 B1 EA029562 B1 EA 029562B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
diseases
laser
cancer
urine
diagnostics
Prior art date
Application number
EA201500888A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201500888A1 (en
Inventor
Владимир Генриевич МЕЛЕДИН
Антон Сергеевич ЧУБОВ
Игорь Семёнович КУНИН
Сергей Владимирович ДВОЙНИШНИКОВ
Юрий Александрович АНИКИН
Григорий Владимирович БАКАКИН
Владимир Геннадьевич ГЛАВНЫЙ
Владимир Антонович ПАВЛОВ
Виталий Владиславович РАХМАНОВ
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН)
Открытое акционерное общество "Институт оптико-электронных информационных технологий" (ОАО "ИОИТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН), Открытое акционерное общество "Институт оптико-электронных информационных технологий" (ОАО "ИОИТ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН)
Publication of EA201500888A1 publication Critical patent/EA201500888A1/en
Publication of EA029562B1 publication Critical patent/EA029562B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/493Physical analysis of biological material of liquid biological material urine
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of nanotechnology in examination of nanostructures in biological fluids using optical tools, and may be applied in medicine to dignostics of cancer or other diseases, particularly at early stages, and as well for assessment of treatment efficiency or mass prevention screening of population. The non-invasive method for laser nano-diagnostics of cancer diseases comprises measurements of time-and-frequency fluctuations of light-diffusion intensity in supernatants of patients' centrifuged urine samples using laser correlation spectroscopy technique in 1-10Hz range, determining diagnostic index values by calculation of mean-square deviations of measured time-and-frequency fluctuations of light-diffusion intensity of patients' urine samples, and diagnostics of diseases based on analysis of diagnostic index value positions relative to allowable interval.

Description

Изобретение относится к области нанотехнологий - исследований наноструктур в биологических жидкостях с помощью оптических средств, и может быть использовано в медицине для диагностики онкологических и иных заболеваний, особенно на ранних стадиях, а также для оценки эффективности проводимого лечения и массового профилактического скрининга населения. Неинвазивный способ лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний заключается в измерении частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния в надосадочном слое центрифугированного образца мочи пациента методом лазерной корреляционной спектроскопии в полосе частот 1-106 Гц, определении значения диагностического показателя путём вычисления среднеквадратичного отклонения измеренной частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния образца мочи пациента от эталонной и диагностировании заболевания по анализу положения значения диагностического показателя относительно допустимого интервала.The invention relates to the field of nanotechnology - research of nanostructures in biological fluids using optical means, and can be used in medicine for the diagnosis of cancer and other diseases, especially in the early stages, as well as to assess the effectiveness of the treatment and mass prophylactic screening of the population. A non-invasive method of laser nanodiagnostics cancer involves measuring the time-frequency fluctuations of the scattered light intensity in the supernatant of the centrifuged urine sample of the patient by means of laser correlation spectroscopy in the frequency range 1-10 6Hz, determining the value of the diagnostic index by calculating the standard deviation of the measured time-frequency fluctuations of the intensity of light scattering patient's urine sample from the reference and anal diagnosis of the disease the position of the value of the diagnostic indicator relative to the allowable interval.

029562029562

Изобретение относится к области нанотехнологий - исследовании наноструктур в биологических жидкостях с помощью оптических средств, и может быть использовано в медицине для диагностики онкологических и иных заболеваний, особенно на ранних стадиях, а также для оценки эффективности проводимого лечения. Изобретение может быть использовано для решения задачи массового профилактического скрининга населения.The invention relates to the field of nanotechnology - the study of nanostructures in biological fluids using optical means, and can be used in medicine for the diagnosis of cancer and other diseases, especially in the early stages, as well as to assess the effectiveness of the treatment. The invention can be used to solve the problem of mass preventive screening of the population.

В клинической практике широко используется метод диагностики заболеваний по анализу скорости осаждения эритроцитов (СОЭ) в плазме крови, предложенный Т.П. Панченковым еще в 1924 г. К настоящему времени наработана богатейшая статистика использования данных СОЭ при диагностике различных, в том числе онкоурологических заболеваний. Высокая чувствительность метода СОЭ основана на изменении пространственной структуры белков в плазме крови при различных заболеваниях. При этом изменяется эффективная гидродинамическая вязкость плазмы крови, которая визуализируется смещением границы столбика осаждающихся эритроцитов в стеклянном капилляре. Оценка величины СОЭ производится замером смещения границы эритроцитарной массы за заданный интервал времени, составляющий, как правило, один час. Существующий метод измерения СОЭ является косвенным: информация о заболевании содержится в гидродинамическом размере белковых структур плазмы крови, а измеряется высота столба осажденной эритроцитарной массы.In clinical practice, the method of diagnosing diseases by analyzing the erythrocyte sedimentation rate (ESR) in blood plasma, proposed by TP is widely used. Panchenkov back in 1924. To date, the richest statistics of using ESR data in the diagnosis of various, including oncourological diseases has been developed. The high sensitivity of the ESR method is based on a change in the spatial structure of proteins in the blood plasma in various diseases. This changes the effective hydrodynamic viscosity of blood plasma, which is visualized by the displacement of the border of the column of deposited erythrocytes in a glass capillary. Evaluation of the ESR is carried out by measuring the displacement of the boundary of the erythrocyte mass for a given time interval, which is usually one hour. The existing method of measuring ESR is indirect: information about the disease is contained in the hydrodynamic size of the protein structures of blood plasma, and the height of the column of the precipitated erythrocyte mass is measured.

Сущность предлагаемого неинвазивного способа лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний заключается в использовании прямой аналогии между структурными комплексами в плазме крови и в моче человека. Состояние организма оценивается на основе нанодиагностики путем прямого измерения гидродинамических размеров белковых наноструктур в моче по результатам ее лазерной корреляционной спектроскопии. Одним из важнейших преимуществ заявляемого способа является возможность использования всех накопленных за длительный период медицинских знаний об изменениях СОЭ при различных, в том числе уроонкологических, заболеваниях.The essence of the proposed non-invasive method of laser nanodiagnostics of cancer lies in the use of a direct analogy between the structural complexes in the blood plasma and in human urine. The state of the organism is estimated on the basis of nanodiagnostics by direct measurement of the hydrodynamic dimensions of protein nanostructures in urine based on the results of its laser correlation spectroscopy. One of the most important advantages of the proposed method is the possibility of using all the medical knowledge accumulated over a long period on changes in ESR in various diseases, including uro-oncological diseases.

Метод лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) позволяет строить распределения по размерам взвешенных в жидкости наночастиц в диапазоне от 1 нм до 10 мкм. В жидкости частицы находятся в процессе броуновского движения, их диффузия и скорость обратно пропорциональны размерам. Для определения коэффициента диффузии производится анализ характерной частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния в заданном угловом спектре и решается соответствующая обратная задача.The method of laser correlation spectroscopy (LKS) allows you to build the size distribution of nanoparticles suspended in a liquid in the range from 1 nm to 10 μm. In a liquid, particles are in the process of Brownian motion, their diffusion and velocity are inversely proportional to size. To determine the diffusion coefficient, an analysis is made of the characteristic time-frequency fluctuations of the intensity of light scattering in a given angular spectrum and the corresponding inverse problem is solved.

Для диагностики онкологических заболеваний известны способы исследования растворов плазмы крови пациента методом ЛКС, позволяющие оценивать пространственно-структурные изменения молекулярных комплексов в плазме крови и на основе полученных данных диагностировать онкологическое заболевание, либо высокую вероятность его возникновения.For the diagnosis of oncological diseases, methods are known for examining patient blood plasma solutions by the LKS method, which allow to evaluate the spatial and structural changes of molecular complexes in the blood plasma and, on the basis of the data obtained, to diagnose an oncological disease or a high probability of its occurrence.

Известен способ диагностики онкологических заболеваний путём исследования слабого водного раствора нативной плазмы или нативной сыворотки крови пациента методом ЛКС [патент КИ 2132635, 07.10.1999, А61В 5/00].A known method for the diagnosis of cancer by examining a weak aqueous solution of native plasma or native serum of the patient by the LKS method [patent KI 2132635, 10/07/1999, AV 5/00].

Известен способ диагностики онкологических заболеваний [патент КИ 2219549, 30.09.2002, Ο01Ν 33/52, Ο01Ν 33/49], включающий исследование методом ЛКС двух слабых водных растворов нативной плазмы или нативной сыворотки крови пациента, в один из которых добавляют щелочь, а в другой - кислоту.A known method for the diagnosis of cancer [patent KI 2219549, 30.09.2002, Ο01Ν33/52, Ο01Ν33/49], including the study by the method of LKS two weak aqueous solutions of native plasma or native serum of the patient, in one of which is added alkali, and the other is acid.

Известен способ диагностики онкологических заболеваний [патент КИ 2276786, 24.01.2005, Ο01Ν 33/48], включающий последовательное исследование методом ЛКС трёх слабых водных растворов нативной плазмы или нативной сыворотки крови пациента, при этом в один из растворов добавляют щёлочь, в другой - кислоту, а третий свободный от щёлочи и кислоты подвергают СВЧ-воздействию.A known method for the diagnosis of oncological diseases [patent KI 2276786, 01.24.2005, Ν01/33/48], including the sequential study by the LKS method of three weak aqueous solutions of the native plasma or the patient’s native blood serum, while in one of the solutions alkali is added, in the other - acid , and the third free from alkali and acid is subjected to microwave effects.

Известные способы диагностики онкологических заболеваний с использованием ЛКС направлены на повышение эффективности диагностики.Known methods of diagnosis of cancer using LKS aimed at improving the efficiency of diagnosis.

Общим недостатком упомянутых способов является их инвазивность и, следовательно, связанная с ней травматичность и болезненность процедуры забора биологического материала - крови, необходимость использования труда квалифицированных медработников, соблюдения мер безопасности для обеспечения профилактики ВИЧ-инфекции, вирусного гепатита и других инфекционных заболеваний, а также сложность в подготовке материала к исследованию, что делает известные способы непригодными для скрининга и массового обследования населения.The common drawback of these methods is their invasiveness and, therefore, the associated trauma and painfulness of the procedure for taking biological material - blood, the need to use the labor of skilled health workers, safety measures to ensure the prevention of HIV infection, viral hepatitis and other infectious diseases, as well as complexity in preparing the material for the study, which makes known methods unsuitable for screening and mass screening of the population.

Задачей настоящего изобретения является создание неинвазивного способа нанодиагностики онкологических заболеваний.The present invention is the creation of a non-invasive method of nanodiagnostics of cancer.

Поставленная задача решается путём использования материала, не использовавшегося ранее для диагностики онкозаболеваний способом лазерной корреляционной спектроскопии и не требующего специальной подготовки процедур нанодиагностики.The problem is solved by using a material that was not previously used for the diagnosis of cancer using laser correlation spectroscopy and does not require special preparation of nanodiagnostics procedures.

Новый неинвазивный способ лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний заключается в исследовании биологической жидкости пациента методом ЛКС, определении диагностического показателя и диагностировании заболевания по значению диагностического показателя и отличается тем, что в качестве биологической жидкости используют фильтрованную мочу пациента, а в качестве диагностического показателя пациента используют среднеквадратичное отклонение от эталонной частотно- 1 029562A new non-invasive method of laser nanodiagnostics of oncological diseases consists in the study of the patient's biological fluid using the LKS method, determining the diagnostic indicator and diagnosing the disease according to the value of the diagnostic indicator and differs in that the patient's filtered urine is used as the biological fluid, and the standard deviation from reference frequency - 1 029562

временной флуктуации интенсивности светорассеяния в полосе частот 1-106 Гц.temporal fluctuations of the intensity of light scattering in the frequency band 1-10 6 Hz.

На фиг. 1-9 представлены примеры графиков распределения размеров частиц в моче здорового человека и больных онкоурологическими заболеваниями, а также результаты анализа полученных экспериментальных данных. Фигуры подробно описаны в разделе "Обоснование промышленной применимости".FIG. 1–9 are examples of graphs of particle size distribution in the urine of a healthy person and patient with oncourological diseases, as well as the results of the analysis of the experimental data obtained. The figures are described in detail in the section "Justification of industrial applicability".

Предлагаемый способ позволяет оценить состояние организма путём прямого измерения распределения по размерам наноструктур в моче человека по результатам её лазерной корреляционной спектроскопии.The proposed method allows to assess the state of the body by directly measuring the size distribution of nanostructures in human urine according to the results of its laser correlation spectroscopy.

Способ осуществляют путём выполнения ряда последовательных операций:The method is carried out by performing a series of successive operations:

1) центрифугируют исследуемый образец мочи обследуемого пациента не менее 15 мин со скоростью 2000-3000 об/мин (центрифугирование применяется во всех известных способах диагностики онкозаболеваний с помощью лазерной корреляционной спектроскопии для подготовки биологического материала к исследованию);1) centrifuge the examined sample of urine of the examined patient for at least 15 minutes at a speed of 2000-3000 rpm (centrifugation is used in all known methods for diagnosing cancer using laser correlation spectroscopy to prepare biological material for the study);

2) получают надосадочный слой центрифугированного образца мочи и помещают его в пробирку для дальнейших исследований;2) get the supernatant of the centrifuged urine sample and place it in a test tube for further research;

3) измеряют флуктуации интенсивности светорассеяния в полосе частот 1-106 Гц в исследуемом образце мочи методом ЛКС;3) measure fluctuations of the intensity of light scattering in the frequency band of 1-10 6 Hz in the urine sample under investigation by the LKS method;

4) определяют значения диагностического показателя, вычисляя среднеквадратичное отклонение частотно-временных флуктуаций интенсивности светорассеяния в полосе частот 1-106 Гц пациента от эталонной частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния в той же полосе частот, причем эталонную флуктуацию интенсивности светорассеяния определяет данный параметр у заведомо здоровых пациентов;4) determine the values of the diagnostic indicator, calculating the standard deviation of the frequency-time fluctuations of the intensity of light scattering in the frequency band 1-10 6 Hz of the patient from the standard time-frequency fluctuations of the intensity of light scattering in the same frequency band, and the standard fluctuation of the intensity of light scattering determines this parameter in obviously healthy patients;

5) сравнивают диагностический показатель с принятым за норму у обследованных данным методом пациентов показателем, причем нормальный показатель получают по экспериментальной статистически представительной базе данных, содержащей диагностические показатели как клинических верифицированных онкологических больных, так и неонкологических больных, а также практически здоровых;5) compare the diagnostic indicator with the indicator adopted by the norm in patients examined by this method, and a normal indicator is obtained from an experimental statistically representative database containing diagnostic indicators of both clinical verified oncological patients and non-oncological patients, as well as practically healthy ones;

6) определяют наличие или высокую вероятность возникновения онкологического либо иного заболевания по факту выхода полученных значений диагностического показателя за пределы допустимого интервала значений, принятого за норму.6) determine the presence or high probability of occurrence of cancer or another disease upon the fact that the obtained values of the diagnostic indicator are outside the acceptable range of values, taken as the norm.

Способ осуществляют с использованием любых приборов, которые реализуют метод лазерной корреляционной спектроскопии, либо лазерной доплеровской спектроскопии, которые позволяют измерять распределение по размерам наночастиц и наноструктур в жидкости.The method is carried out using any instruments that implement the method of laser correlation spectroscopy, or laser Doppler spectroscopy, which allow to measure the size distribution of nanoparticles and nanostructures in a liquid.

Предлагаемый способ диагностики онкологических заболеваний не предусматривает специальной подготовки материала к исследованию, не требует использования труда высококвалифицированных медицинского персонала. При его использовании нет необходимости соблюдения мер повышенной безопасности по обеспечению профилактики ВИЧ-инфекции, вирусного гепатита и других инфекционных заболеваний.The proposed method for the diagnosis of cancer does not provide for the special preparation of the material for the study, does not require the use of labor of highly qualified medical personnel. When using it, there is no need to observe enhanced security measures to ensure the prevention of HIV infection, viral hepatitis and other infectious diseases.

Предлагаемый способ диагностики является неинвазивным и может широко использоваться с целью профилактического скрининга населения, не только взрослых, но и детей (формирования групп повышенного онкориска с последующим мониторингом).The proposed diagnostic method is non-invasive and can be widely used for the purpose of prophylactic screening of the population, not only adults, but also children (formation of high oncrisis groups with subsequent monitoring).

Обоснование промышленной применимостиJustification of industrial applicability

В ходе мультидисциплинарных поисковых работ по физической жидкостной нанодиагностике специалистами ИТ СО РАН и ОАО "ИОИТ" совместно с онкоурологическим отделением муниципальной клинической больницы № 1 г. Новосибирска был проведен комплекс предварительных лабораторных исследований по заявляемому неинвазивному способу лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний.In the course of multidisciplinary prospecting for physical liquid nanodiagnostics, the specialists of IT SB RAS and JSC IOIT, together with the Oncology Department of the Municipal Clinical Hospital No. 1 in Novosibirsk, conducted a set of preliminary laboratory studies on the claimed non-invasive method of laser nanodiagnostics of oncological diseases.

Методы ЛКС и лазерной доплеровской спектроскопии наночастиц в биологической жидкости реализованы в известных лазерных доплеровских спектрометрах ЛАД-075/079, разработанных и созданных авторами, которые использовались при проведении экспериментальных исследований.The methods of LKS and laser Doppler spectroscopy of nanoparticles in a biological fluid are implemented in the well-known LAD-075/079 laser Doppler spectrometers developed and created by the authors, which were used in experimental studies.

Была накоплена представительная и доказательная статистика распределения размеров наночастиц в моче здоровых доноров и больных онкоурологическими заболеваниями. Получены предварительные данные корреляций пространственных характеристик наноструктур в моче и поставленных врачами диагнозов. Показана перспективность предложенного подхода для целей ранней диагностики онкоурологических заболеваний.Representative and evidence-based statistics on the size distribution of nanoparticles in the urine of healthy donors and patients with oncourological diseases have been accumulated. Preliminary data on the correlation of spatial characteristics of nanostructures in urine and diagnoses made by doctors were obtained. The prospects of the proposed approach for the early diagnosis of oncourological diseases are shown.

На фиг. 1-4 представлены примеры графиков распределения наночастиц (белков) в моче здорового человека и больных онкоурологическими заболеваниями.FIG. 1-4 are examples of graphs of the distribution of nanoparticles (proteins) in the urine of a healthy person and patient with oncourological diseases.

На фиг. 1 показано распределение наночастиц в моче здорового человека.FIG. 1 shows the distribution of nanoparticles in the urine of a healthy person.

На фиг. 2 показано распределение наночастиц в моче больного раком почки. Видно наличие более широкого разброса пиков. Есть объекты в районе 2 мкм и нанообъекты с размерами 20-40 нм.FIG. 2 shows the distribution of nanoparticles in the urine of a patient with kidney cancer. The presence of a wider variation of the peaks. There are objects in the region of 2 microns and nano-objects with sizes of 20-40 nm.

На фиг. 3 показано распределение частиц в моче больного раком простаты. Есть нанообъекты размером 20-40 нм.FIG. 3 shows the distribution of particles in the urine of a patient with prostate cancer. There are nano-objects with a size of 20-40 nm.

На фиг. 4 показано распределение частиц в моче больного раком мочевого пузыря. ПрисутствуютFIG. 4 shows the distribution of particles in the urine of a patient with bladder cancer. Present

- 2 029562- 2 029562

объекты в районе 2 мкм и нанообъекты размером 20-40 нм.objects in the region of 2 microns and nano-objects with a size of 20-40 nm.

На фиг. 5 показана набранная статистика распределения наночастиц в моче здоровых доноров и больных онкоурологическими заболеваниями. Ошибка первого рода предложенного способа нанодиагностики онкологических заболеваний составила 3,8%, что ниже допустимого уровня значимости, составляющего величину, равную 5%. Чувствительность способа по данным экспериментов составила 83%, что является очень хорошим показателем для способа скрининга.FIG. 5 shows the collected statistics on the distribution of nanoparticles in the urine of healthy donors and patients with oncourological diseases. The error of the first kind of the proposed method of oncological disease nanodiagnostics was 3.8%, which is below the permissible level of significance, which is equal to 5%. The sensitivity of the method according to the experiments was 83%, which is a very good indicator for the screening method.

На базе АНО "Центр новых медицинских технологий в Академгородке" Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (г. Новосибирск, руководитель академик РАН В.В. Власов) накоплена представительная статистика распределений наночастиц в моче с параллельным биохимическим анализом 163 доноров. Выполнен корреляционный анализ всего массива полученных экспериментальных данных. Доказана работоспособность заявляемого способа и его перспективность. Отмечена возможность применения заявляемого способа лазерной нанодиагностики по анализу распределения наночастиц в моче человека к широкому спектру заболеваний.On the basis of ANO "Center for New Medical Technologies in Academgorodok" of the Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Novosibirsk, head of the Academy of Sciences V.Vlasov) representative statistics of nanoparticle distributions in the urine has been accumulated with 163 biochemical analysis. A correlation analysis of the entire array of experimental data was performed. Proven performance of the proposed method and its prospects. The possibility of using the proposed method of laser nanodiagnostics for analyzing the distribution of nanoparticles in human urine to a wide range of diseases is noted.

На фиг. 6-9 представлены результаты корреляционного анализа.FIG. 6-9 presents the results of the correlation analysis.

На фиг. 6 показана корреляция между положением 2-го пика в распределении размеров частиц в моче человека и его возрастом. Коэффициент корреляции Спирмена равен 0,222. Видно, что распределение наночастиц по размерам в моче человека зависит от возраста.FIG. 6 shows the correlation between the position of the 2nd peak in the particle size distribution in human urine and its age. Spearman's correlation coefficient is 0.222. It is seen that the size distribution of nanoparticles in human urine depends on age.

На фиг. 7-9 отображены зависимости параметров распределения размеров частиц в моче человека и некоторых параметров биохимических анализов. Полученные зависимости свидетельствуют о возможности применения способа лазерной корреляционной спектроскопии для диагностики не только онкоурологических заболеваний, но и более широкого спектра заболеваний.FIG. 7-9 show the dependences of the parameters of particle size distribution in human urine and some parameters of biochemical analyzes. The dependences indicate the possibility of applying the method of laser correlation spectroscopy for the diagnosis of not only oncourological diseases, but also a wider range of diseases.

На фиг. 7 показана корреляция между положением 2-го пика в распределении размеров частиц в моче человека и уровнем мочевины в крови. Коэффициент корреляции Спирмена равен 0,549.FIG. 7 shows the correlation between the position of the 2nd peak in the distribution of particle sizes in human urine and the level of urea in the blood. Spearman's correlation coefficient is 0.549.

На фиг. 8 показана корреляция между полушириной 2-го пика в распределении размеров частиц в моче человека и уровнем АСТ. Коэффициент корреляции Спирмена равен 0,313.FIG. 8 shows the correlation between the half-width of the 2nd peak in the distribution of particle sizes in human urine and the level of AST. Spearman's correlation coefficient is 0.313.

На фиг. 9 показана корреляция между положением 2-го пика в распределении размеров частиц в моче человека и уровнем глюкозы в крови. Коэффициент корреляции Спирмена равен 0,341.FIG. 9 shows the correlation between the position of the 2nd peak in the particle size distribution in human urine and the level of glucose in the blood. Spearman's correlation coefficient is 0.341.

Экспериментальные исследования подтвердили высокую точность заявляемого способа, а также возможность применения его для диагностики не только онкоурологических, но и более широкого спектра заболеваний.Experimental studies have confirmed the high accuracy of the proposed method, as well as the possibility of using it for the diagnosis of not only oncourological, but also a wider range of diseases.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Неинвазивный способ лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний, заключающийся в измерении частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния в надосадочном слое центрифугированного образца мочи пациента методом лазерной корреляционной спектроскопии в полосе частот 1-106 Гц, определении значения диагностического показателя путём вычисления среднеквадратичного отклонения измеренной частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния образца мочи пациента от эталонной и диагностировании заболевания по анализу положения значения диагностического показателя относительно допустимого интервала.A non-invasive method of laser nanodiagnostics of oncological diseases, which consists in measuring the frequency-time fluctuations of the intensity of light scattering in the supernatant layer of a centrifuged patient's urine using laser correlation spectroscopy in the frequency band of 1-10 6 Hz, determining the value of the diagnostic indicator by calculating the standard deviation of the measured frequency-time fluctuation light scattering of a patient’s urine sample from a reference and diagnosing the disease by a Aleesa position values of diagnostic indicators regarding the permissible range. - 3 029562- 3 029562
EA201500888A 2013-03-12 2014-03-05 Non-invasive method for laser nano-diagnostics of cancer diseases EA029562B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111136/15A RU2542427C2 (en) 2013-03-12 2013-03-12 Non-invasive laser nano-diagnostic technique for oncologic diseases
PCT/RU2014/000145 WO2014142710A1 (en) 2013-03-12 2014-03-05 Non-invasive method for laser nanodiagnostics of oncological diseases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201500888A1 EA201500888A1 (en) 2016-03-31
EA029562B1 true EA029562B1 (en) 2018-04-30

Family

ID=51537183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500888A EA029562B1 (en) 2013-03-12 2014-03-05 Non-invasive method for laser nano-diagnostics of cancer diseases

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA029562B1 (en)
RU (1) RU2542427C2 (en)
WO (1) WO2014142710A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586274C1 (en) * 2014-12-08 2016-06-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of assessing effectiveness of preventive screening in patients relating to groups of health demographic risk population

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132635C1 (en) * 1996-09-30 1999-07-10 Алексеев Сергей Григорьевич Method and device for diagnosing oncological diseases
US20080026410A1 (en) * 2004-12-02 2008-01-31 Antonia Vlahou Biomarkers for Bladder Cancer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA14177U (en) * 2005-09-09 2006-05-15 Ukrainian Scient Res I Of Medi Method for assessing renal homeostasis
WO2011053247A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Agency For Science, Technology And Research Method for the detection of an analyte by surface enhanced raman spectroscopy (sers)

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132635C1 (en) * 1996-09-30 1999-07-10 Алексеев Сергей Григорьевич Method and device for diagnosing oncological diseases
US20080026410A1 (en) * 2004-12-02 2008-01-31 Antonia Vlahou Biomarkers for Bladder Cancer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПАПАЯН А.В. и др. Дифференциально-значимые сдвиги субфракционного состава мочи, определяемые методом лазерной корреляционной спектроскопии, в диагностике заболеваний почек у детей. Сообщение II. Нефрология, 2001, № 1, с. 74-81 (реферат) [он-лайн] [найдено 16.06.2014] Найдено в Интернет:<URL:http://www.fesmu.ru/elib/Article.aspx?id=58717> *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014142710A1 (en) 2014-09-18
EA201500888A1 (en) 2016-03-31
RU2542427C2 (en) 2015-02-20
RU2013111136A (en) 2014-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nedosekin et al. Photoacoustic and photothermal detection of circulating tumor cells, bacteria and nanoparticles in cerebrospinal fluid in vivo and ex vivo
Correa et al. Geometric diagnosis of erythrocyte morphophysiology
Saha et al. A simulation study on photoacoustic signals from red blood cells
EP2713878B1 (en) Optical thromboelastography system and method for evaluation of blood coagulation metrics
JP2022093688A (en) Infection detection and differentiation systems and methods
Baskurt et al. Measurement of red blood cell aggregation in disposable capillary tubes
Sircan-Kucuksayan et al. Diffuse reflectance spectroscopy for the measurement of tissue oxygen saturation
US20150185207A1 (en) Quantifying Neutrophil Concentration in Blood
US20160361001A1 (en) Medical sensor having a nanoscale tapered waveguide for spectroscopy-based analysis of fluid
CN106645079A (en) Human blood type identifying method based on erythrocyte laser tweezers Raman spectroscopy
RU2542427C2 (en) Non-invasive laser nano-diagnostic technique for oncologic diseases
Raypah et al. Integration of near-infrared spectroscopy and aquaphotomics for discrimination of cultured cancerous cells using phenol red
US20230041135A1 (en) Apparatus, Systems And Methods For In Vitro Screening Of Complex Biological Fluids
Ismail et al. Near infrared spectroscopy (NIRS) applications in medical: non-invasive and invasive leukemia screening
RU2519151C1 (en) Differential diagnostic technique for cerebral growths
RU2257143C1 (en) Method for evaluating efficiency in restoring vertical posture in patients with statodynamic disorders
Pérez-Pacheco et al. Dynamic modeling of photoacoustic sensor data to classify human blood samples
RU2476146C1 (en) Method of determining degree of impairment of blood aggregate state
GB2361533A (en) Measuring the concentration of a solute in a solvent
US7389132B2 (en) Mold-in method and apparatus
Martín-Mateos et al. Fluorescence Spectroscopic Instrument for the Identification of Hyperglycemia
RU2562573C2 (en) Method of diagnosing brain tumours
Fine et al. A new non-invasive method for assessment of inflammation
Iosifidis et al. Design of an embedded sensor system for measuring laser scattering on blood cells
Li et al. Thrombus detection in the artificial heart pump based on electrical impedance spectroscopy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG TJ TM RU