Vilniaus universiteto (VU) mokslininkai, vadovaujami Fizikos fakulteto Cheminės fizikos instituto profesoriaus Valdo Šablinsko, vykdo projektą, kurio rezultatai ateityje gali būti svarbūs efektyvesnei vėžio diagnostikai.
Prof. Valdas Šablinskas
Pasak VU profesoriaus, siekiant sukurti itin jautrius biojutiklius, taikomas vienas efektyviausių medžiagotyros metodų – paviršiaus sustiprintos Ramano skaidos spektroskopijos tyrimai (angl. Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS). Siekiant valdyti ir panaudoti šį reiškinį, kuriami įvairūs plazmoniniai paviršiai iš nanostruktūruotų metalų. Gruodžio pradžioje iš Taivano atvyko šiam projektui reikalingi plazmoniniai paviršiai.
„Partneriai iš Taivano, pasitelkdami stipriai jonizuotas dujas, išvystė naują metodą, kaip gaminti tokius paviršius, kurie efektyviau negu įprastiniai plazmoniniai paviršiai stiprintų Ramano skaidos (šviesos sklaidos su pakitusiu dažniu) signalą. Mes Vilniuje pritaikome turimą įvairių medžiagų, įskaitant biologinius audinius ir skysčius, tyrimo patirtį“, – apie unikalių paviršių panaudojimą vėžinių ir kitokių pažeistų audinių tyrimuose, taikant spektroskopijos metodus, pasakoja prof. V. Šablinskas.
„Vykdysime cheminę analizę. Ramano sklaidos spektras tiesiogiai susijęs su molekulių virpesiais, kurių dažniai priklauso nuo cheminių ryšių stiprumo molekulėje ir ją sudarančių atomų – dėl to galime daug sužinoti apie molekulių struktūrą. Šis metodas svarbus biologinių audinių tyrimams, nes visos biologinės ląstelės yra sudarytos iš molekulių“, – paaiškina virpesinės spektroskopijos ekspertas. Tokie tyrimai prisideda prie aiškesnio supratimo apie molekulių elgseną ir yra svarbūs ankstyvesnei bei tikslesnei onkologinių ligų diagnostikai.
Ramano sklaidos metodas, naudojant iš Taivano gautus plazmoninius paviršius, leis tokią diagnostiką atlikti daug tiksliau. „Kai tiriamos molekulės yra adsorbuojamos (dėl cheminės sąveikos pritraukiamos) ant metalinio padėklo arba metalo koloidinių nanodalelių paviršiaus, gali susidaryti sąlygos atsirasti paviršiaus plazmonams (laisvų metalo elektronų tankio fliuktuacijoms) ir kartu sustiprintai Ramano sklaidai. Paviršiaus plazmonai atsiranda tada, kai šviesa sąveikauja su metalo paviršiuje esančiais laisvaisiais elektronais ir sukelia jų tankio fliuktuacijas (svyravimus). Jei šviesos bangos dažnis sutampa su elektronų savųjų virpesių dažniu, įvyksta rezonansas. Taip metalo paviršiuje susidaro sustiprintas elektromagnetinis laukas, kuris smarkiai padidina ant paviršiaus esančių molekulių Ramano sklaidą. Tokių paviršių panaudojimas lemia intensyvesnį Ramano sklaidos signalą iki dešimčių milijonų kartų, dėl to gaunama daug jautresnė ir tikslesnė informacija apie tiriamų molekulinių darinių struktūrą“, – pasakoja VU fizikas.
Projektą „Plazminės technologijos didelio jautrumo ir selektyvumo paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos jutiklis vėžio žymenų aptikimui“ vykdo fizikai prof. V. Šablinskas, dr. Rimantė Bandzevičiūtė, dr. Sonata Adomavičiūtė-Grabusovė, VU Gyvybės mokslų centro mokslininkas dr. Martynas Talaikis, VU ligoninės Santaros klinikų profesorius Arūnas Želvys ir kolegos iš Nacionalinio Taivano mokslo ir technologijų universiteto (NTUST).