Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Selifonov A. A., Rykhlov A. S., Tuchin V. V. Ex vivo study of the kinetics of ovarian tissue optical properties under the influence of 40%-glucose [Cелифонов А. А., Рыхлов А. С., Тучин В. В. Ex vivo исследование кинетики оптических свойств тканей яичников под действием 40%-глюкозы] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 120-127. DOI: 10.18500/1817-3020-2023-23-2-120-127, EDN: SHGJIM

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
30.06.2023
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 92)
Язык публикации: 
английский
Рубрика: 
Биофизика и медицинская физика
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
535.341.08:535.346.1
DOI: 
10.18500/1817-3020-2023-23-2-120-127
EDN: 
SHGJIM

Ex vivo study of the kinetics of ovarian tissue optical properties under the influence of 40%-glucose
[Ex vivo исследование кинетики оптических свойств тканей яичников под действием 40%-глюкозы]

Авторы: 
Cелифонов Алексей Андреевич, Образовательно-научный институт наноструктур и биосистем, Саратовский национальный исследовательский государственный университет
Рыхлов Андрей Сергеевич, Клиника «Ветеринарная больница», Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии им. Н. И. Вавилова
Тучин Валерий Викторович, Научный медицинский центр, Саратовский национальный исследовательский государственный университет
Аннотация: 

Предыстория и цели. Репродуктивная система женщин является предметом разнообразных междисциплинарных исследований во всем мире – это онкологические заболевания, бесплодие неуточненной природы, криоконсервация яичников для сохранения фертильности, совершенствование ранней диагностики заболеваний и др. Выяснение механизмов диффузии тканевой воды и гиперосмотических агентов в тканях лютеиновой фазы яичников, контролируемых ангиогенными факторами роста, может приблизить нас к пониманию биофизических процессов в целом. Материалы и методы. В работе использовались спектроскопия диффузного отражения, модель свободной диффузии и модифицированный закон Бугера–Ламберта–Бера. Результаты. Определены коэффициент диффузии 40%-ной глюкозы/тканевая вода в ткань яичника лютеиновой фазы D и время диффузии τ, которое составило D = (8.6 ± 1.4)×107 см2 /с и τ = 50.4 ± 1.7 мин при толщине образца (0.8 ± 0.1) мм. Определена эффективность оптического просветления тканей яичников кошки при иммерсии 40%-ной глюкозы. Выводы. Исследования показали, что 40%-ная глюкоза является эффективным оптическим просветляющим агентом для местного применения при дифференциации нормальных и патологических тканей яичников и в клинических применениях.

Ключевые слова: 
ткани яичника
лютеиновая фаза
глюкоза
спектры полного пропускания
спектры диффузного отражения
коэффициент диффузии
эффективность оптического просветления
Благодарности: 
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда по проекту № 22-75-00021 от 28.07.2022 г.
Список источников: 
  1. Pervaiz S., Naeem M., Ali A., John А., Batool N. Frequency of uterine anomalies associated with persistent miscarriages in pregnancy on ultrasound: Uterine anomalies associated with persistent miscarriages. Pakistan Journal of Health Sciences, 2022, vol. 4, pp. 55–58. https://doi.org/10.54393/pjhs.v3i01.54
  2. Tuchin V. V. Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnostics. 3rd ed. Bellingham, SPIE Press, 2015. 988 p.
  3. Nian L., Yang D-H., Zhang J., Zhao H., Zhu C-F., Dong M-F., Ai Y. Analysis of the clinical efficacy of laparoscopy and hysteroscopy in the treatment of tubal-factor infertility. Front. Med., 2021, vol. 7, article no. 712222. https://doi.org/10.3389/fmed.2021.712222
  4. Khan M. H., Choi B., Chess S., Kelly K. M., McCullough D., Nelson D. S. Optical clearing of in vivo human skin: Implications for light-based diagnostic imaging and therapeutics. Lasers in Surgery and Medicine, 2004, vol. 34, no. 2, pp. 83–85.
  5. Tuchin V. V. Optical Clearing of Tissues and Blood. SPIE Press, Bellingham, USA, 2006. 254 p.
  6. Oliveira L. M. C., Tuchin V. V. The Optical Clearing Method – A New Tool for Clinical Practice and Biomedical Engineering. Springer, Cham, Switzerland, 2019. 188 p.
  7. Tuchina D. K., Timoshina P. A., Tuchin V. V., Bashkatov A. N., Genina E. A. Kinetics of Rat Skin Optical Clearing at Topical Application of 40% Glucose: Ex Vivo and In Vivo Studies. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2019, vol. 25, no. 1, pp. 1–8. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2018.2830500
  8. Oliveira L. R., Ferreira R. M., Pinheiro M. R., Silva H. F., Tuchin V. V., Oliveira L. M. Broadband spectral verification of optical clearing reversibility in lung tissue. Journal of Biophotonics, 2023, vol. 16, no. 1, pp. e202200185. https://doi.org/10.1002/jbio.202200185
  9. Carneiro I., Carvalho S., Henrique R., Selifonov A., Oliveira L., Tuchin V. V. Enhanced ultraviolet spectroscopy by optical clearing for biomedical applications. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2021, vol. 27, no. 4, pp. 1–8. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2020.3012350
  10. Tuchin V. V., Zhu D., Genina E. A. Handbook of Tissue Optical Clearing: New Prospects in Optical Imaging. Boca Raton, CRC Press, 2022. 688 p.
  11. Lee S., Ozkavukcu S., Ku S. Y. Current and future perspectives for improving ovarian tissue cryopreservation and transplantation outcomes for cancer patients. Reproductive Sciences, 2021, vol. 28, no. 6, pp. 1746–1758. https://doi.org/10.1007/s43032-021-00517-2
  12. Abbara A., Jayasena C. N., Christopoulos G., Narayanaswamy S., Izzi-Engbeaya C., Nijher G. M. K., Comninos A. N., Peters D., Buckley A., Ratnasabapathy R., Prague J. K., Salim R., Lavery S. A., Bloom S. R., Szigeti M., Ashby D. A., Trew G. H., Dhillo W. S. Efficacy of kisspeptin-54 to trigger oocyte maturation in women at high risk of ovarian hyperstimulation syndrome (OHSS) during in vitro fertilization (IVF) therapy. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 2015, vol. 100, no. 9, pp. 3322–3331. https://doi.org/10.1210/jc.2015-2332
  13. Burkman R. T. Atlas of pelvic anatomy and gynecologic surgery. The Journal of the American Medical Association, 2011, vol. 306, no. 18, pp. 2031–2038. https://doi.org/10.1001/jama.2011.1635
  14. Smith M. F., McIntush E. W., Smith G. W. Mechanisms associated with corpus luteum development. Journal of Animal Science, 1994, vol. 72, no. 7, pp. 1857–1872. https://doi.org/0.2527/1994.7271857x
  15. Genina E. A., Bashkatov A. N., Tuchin V. V. Tissue optical immersion clearing. Expert Review of Medical Devices, 2010, vol. 7, no. 6, pp. 825–842. https://doi.org/10.1586/erd.10.50
  16. Worne F. Color atlas of veterinary anatomy. Volume 3: The dog and cat. Australian Veterinary Journal, 2011, vol. 89, no. 5, pp. 124–136. https://doi.org/10.1111/j.1751-0813.2010.00675
  17. Carvalho S., Gueiral N., Nogueira E., Henrique R., Oliveira L., Tuchin V. V. Glucose diffusion in colorectal mucosa – a comparative study between normal and cancer tissues. Journal of Biomedical Optics, 2017, vol. 22, no. 9, pp. 91506. https://doi.org/10.1117/1.JBO.22.9.091506
  18. Selifonov A. A., Tuchin V. V. Determination of the diffusion coefficient of 40%-glucose in human gum tissue by optical method. Optics and Spectroscopy, 2020, vol. 128, no. 6, pp. 766–770.
  19. Carneiro I., Carvalho S., Henrique R., Oliveira L., Tuchin V. V. Simple multimodal optical technique for evaluation of free/bound water and dispersion of human liver tissue. Journal of Biomedical Optics, 2017, vol. 22, no. 12, рр. 1–10. https://doi.org/10.1117/1.JBO.22.12.125002
Поступила в редакцию: 
23.12.2022
Принята к публикации: 
20.03.2023
Опубликована: 
30.06.2023
  • 450 просмотров