Ученые Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета создали прототип прибора для фотобиомодуляции — низкоинтенсивного светодиодного воздействия. Его будут применять для быстрого заживления ран и ожогов, уменьшения воспаления и облегчения острой и хронической боли. В отличие от западных аналогов, российский фотобиомодулятор обладает комбинированными свойствами: он не только ускоряет регенеративные процессы в тканях, но и оказывает антибактериальный эффект.
Прототип фотобиомодулятора состоит из настольного блока и осветителя. Настольный блок оборудован экраном, который отображает настройки и текущее состояние устройства. Он также содержит три источника излучения: один в видимой и два в инфракрасной областях спектра.
«Излучение передается в осветитель по оптоволоконному кабелю. Это позволило сделать осветитель достаточно легким и компактным. Программное обеспечение прототипа позволяет независимо включать и отключать источники, а также изменять интенсивность облучения каждого источника», — объяснил сотрудник лаборатории клинической биофотоники Научно-технологического парка биомедицины Владимир Петров.
Регенерация тканей при воздействии прибором достигается благодаря поглощению света ферментом цитохром-с-оксидазой и запуску каскада биохимических реакций. Лазерное облучение способствует синтезу в митохондриях молекул АТФ — основного внутриклеточного аккумулятора энергии — и влияет на обмен кальция через клеточную мембрану. Эти изменения увеличивают синтез ДНК и РНК и регуляторных белков клеточного цикла, что стимулирует пролиферацию клеток и восстановление тканей во время заживления ран.
Антибактериальный эффект при использовании устройства достигается за счет поглощения света поверхностными слоями кожи: под воздействием света ближнего инфракрасного диапазона разрываются водородные связи в молекулах белков и нуклеиновых кислот, патогенные бактерии теряют активность и способность к размножению.
Отечественный фотобиомодулятор будут применять для восстановления кожи и слизистых после ожогов и травм, в том числе в ушных раковинах и ротовой полости. Для этого ученые разработали несколько насадок разного диаметра — для разных зон повреждения. В перспективе прибор смогут использовать и для лечения пациентов с заболеваниями суставов, например остеоартритом.
«Аппарат мы планируем применять и в ветеринарии, например для лечения животных на сельхозпредприятиях. Фотобиомодуляция — безболезненный и безопасный способ лечения, который не вызывает стресса у животных. К тому же, в отличие от традиционного медикаментозного лечения, у фотобиомодуляционной терапии меньше побочных эффектов и она применяется для лечения широкого спектра заболеваний, в особенности бактериальных инфекций», — рассказала заведующая лабораторией регенеративной ветеринарии Научно-технологического парка биомедицины Яна Христидис.
Сейчас ученые готовятся к испытанию прототипа прибора на лабораторных крысах и формируют протокол эксперимента. На следующем этапе исследователи проанализируют результат, чтобы повысить его эффективность. Внедрение фотобиомодулятора в клиническую практику запланировано на 2025 год.
Прибор разработан в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
