В теле человека находятся миллиарды капилляров — тончайшие кровеносные сосуды, средний диаметр которых составляет всего 5–10 мкм. Однако по большей части механизм их внутренней работы остается загадкой, несмотря на их важность в распределении кислорода в клетках.

Благодаря группе исследователей из Северо-Западного университета (штат Иллинойс, США), которая разработала новый инструмент, позволяющий отобразить кровоток через эти крошечные кровеносные сосуды, в скором времени мы сможем больше узнать о капиллярах.

Используя технику, которую они называют спектрально-контрастной оптической когерентной томографией (spectral contrast optical coherence tomography angiography, SC-OCTA), ученые смогли получить беспрецедентные данные о крови, текущей по капиллярам. С помощью оптической когерентной томографии ученые сначала точно определяют интересующую ткань, характеристикой которой затем занимается спектроскопия. Результаты исследования, опубликованного в журнале Light: Science & Applications, могут иметь далеко идущие последствия для медицины и понимания человеческого тела.

Исследователи и врачи уже давно могут «заглянуть» внутрь больших кровеносных сосудов с помощью ультразвука. Но он работает не во всех случаях: например, ультразвук бессилен, когда кровь не течет через сосуд. Низкий или отсутствующий кровоток через капилляр диаметром всего 5–10 мкм может привести к плохой циркуляции кислорода, что, в свою очередь, повлечет за собой разные последствия — от легкой головной боли до сердечной недостаточности.

По словам руководителя исследования Вадима Бакмана (Vadim Backman), человек может иметь хороший кровоток в артериях и при этом иметь проблемы с той кровью, что снабжает кислородом ткани, если у него нет нужного микроциркуляторного русла.

Одно из преимуществ технологии SC-OCTA состоит в том, что она не требует течения крови для получения четкой картины, что позволяет ученым получить данные и о застоявшейся крови, и о движущихся органах. Это поможет врачам определить, что вызвало плохой кровоток через капилляр, помогая предотвратить проблемы, связанные с низким уровнем кислорода.

Метод также не зависит от контрастных красителей или вредного излучения, которым пользуются традиционные техники визуализации, работая подобно ультразвуку, то есть используя только свет вместо звуковых волн. Однако, в отличие от него, SC-OCTA позволяет точно «погрузиться» лишь на один миллиметр внутрь тела, что, по сравнению с ультразвуком, который способен погрузиться на несколько сантиметров, — весомое различие. Но команда Бэкмана уже работает над тем, чтобы увеличить глубину проникновения SC-OCTA.

По словам исследователей, обнаружение незначительных изменений в структуре капилляров поможет врачам заблаговременно отследить развитие рака или сердечно-сосудистых заболеваний. Это также поможет с текущими исследованиями в области органоидов и изучением того, как эти органы реагируют на различные болезни.