Ранее подобный мониторинг был возможен только в лабораторных условиях. Исследователи предложили новый подход, изучающий взаимодействие процессов разрушения молекулы под воздействием света и её естественного восстановления. При облучении ультрафиолетом молекула NADH трансформируется в окислённую форму NAD+, после чего происходит её обратное восстановление. Анализ процесса затухания свечения даёт информацию о скорости протекающих процессов, активности ферментов и соотношении различных компонентов внутри клеток.
В ходе эксперимента учёные провели серию исследований на изолированных сердцах крыс. Процесс тестирования состоял из четырёх ключевых этапов:
- Подготовка образца — временная остановка сердечной деятельности путём введения кардиоплегического раствора.
- Воздействие УФ-излучения — облучение образцов ультрафиолетовыми импульсами разной интенсивности.
- Регистрация данных — непрерывная фиксация свечения молекулы NADH с помощью высокоскоростной камеры.
- Моделирование ишемии — создание искусственного ишемического состояния для мониторинга динамики изменений в реальном времени.
Проанализировав полученные результаты, учёные подтвердили высокую эффективность разработанного метода. Новая технология позволит создавать детальные карты ишемических повреждений сердечной ткани, не искажаемые особенностями биологических образцов. Это улучшит оценку донорских сердец, мониторинг операций на открытом сердце и раннюю диагностику ишемии.
В планах учёных — разработка точного «цифрового двойника» для моделирования метаболизма сердца и создание компактных аналитических систем для операционных, способных оценивать состояние сердечной ткани в режиме реального времени. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда.
