В МГУ научились пускать пузыри

В МГУ научились пускать пузыри

Физики из Лаборатории медицинского и промышленного ультразвука МГУ вместе с коллегами из Вашингтонского университета придумали новый способ дистанционного разрушения опухолей внутри тела человека с помощью крошечных пузырей. О своей работе ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactionson Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control.

Ультразвуковые волны применяются в методе, называемом гитотрипсией с кипением. В ходе этой процедуры происходит механическое разрушение опухолевой ткани, которое достигается за счет ее нагрева до высокой температуры. Однако диффузия тепла делает результат воздействия непредсказуемым и, что очень важно, с помощью УЗИ нельзя увидеть результат такого облучения, поэтому приходится использовать дорогостоящие магнитно-резонансные томографы. Кроме того, было неизвестно, как получить ультразвуковую волну с ударным фронтом необходимой амплитуды.

Ученые установили, что основным параметром излучателя является угол схождения волнового пучка, показывающий, насколько сильно должен быть сфокусирован ультразвук. Чем больше этот угол, тем большей амплитуды ударного фронта можно достичь. Найти количественную зависимость помогли численные методы. Так, если в фокусе нужно получить амплитуду ударного фронта в 100 мегапаскалей, то требуется излучатель с углом схождения в 60 градусов.

Мичиганские исследователи научились механически разрушать ткани, создавая в области «облако кавитации» размером с рисовое зерно с помощью микросекундных ультразвуковых импульсов с рекордно высокой амплитудой. Ученые из Москвы и Сиэтла решили ту же проблему путем локализованного вскипания ткани. Они использовали более длительные импульсы, порядка миллисекунды, но меньшей амплитуды.

При распространении таких импульсов в очень небольшой области (диаметром около 0,1 миллиметра и длиной 1 миллиметр) образуются ударные фронты. Под их действием ткань нагревается и взрывным образом вскипает, вырастая в пузырь миллиметрового размера. Это происходит настолько быстро, что он начинает перекрывать путь тонкому фокусированному ультразвуковому «лучу» еще до окончания действия импульса. Возникают эффекты акустического фонтана и ультразвукового распыления. В результате ткань разрывается на частицы микронного размера, которые выбрасываются внутрь пузыря, образуя в его центре гомогенизированную массу.

По мнению ученых, оба этих метода механического разрушения ткани открывают новые возможности в ультразвуковой хирургии. Их действие предсказуемо, а рождающееся кавитационное облако, как и возникающий в процессе кипения пузырь, дает о себе знать ответным ультразвуковым эхом, которое проявляется при использовании простого УЗИ.

Lenta.ru

Похожие новости:
В МГУ научились выключать свет
Физики из МГУ вместе с коллегами из японского Технологического университета Тойохаши научились управлять поворотом поляризации света. Соответствующая работа опубликована в журнале Physical Review Applied.Исследователям удалось добиться того, что плоскость поляризации «медленного» света поворачивалась настолько быстро, что начала ..
2016-09-17 1021 0 Наука и образование
0
Физиков из РФ отказались пускать в американские лаборатории
Российским физикам закрыли доступ в ряд лабораторий, которые находятся в ведении министерства энергетики США. Об этом сообщает в пятницу, 11 апреля, «Коммерсантъ». В число американских научных центров, которым отныне запрещено сотрудничество с исследователями из России, вошла и занимающаяся исследованиями в области ..
2014-04-11 1205 0 Наука и образование
0
Физики предсказали образование триплетных куперовских пар при отсутствии магнитного упорядочивания
Физики-теоретики из Финляндии и Германии предложили схему, в которой образование триплетных куперовских пар происходит даже при отсутствии магнитного упорядочивания или внешнего магнитного поля. Для этого они использовали два трехмерных топологических изолятора, соединенные сверхпроводником. Предложенная схема будет полезна для создания спинтронных ..
2018-01-22 3905 0 Наука и образование
-1
В МГУ научились «подсвечивать» раковые опухоли наночастицами
Группе российских и французских исследователей при участии ученых из МГУ впервые удалось синтезировать наночастицы из сверхчистого кремния, обладающие свойством эффективной фотолюминесценции (вторичного свечения после фотовозбуждения). Эти частицы способны беспрепятственно проникать в клетки, что позволяет использовать их в качестве светящихся маркеров ..
2016-05-16 874 0 Наука и образование
0
В МГУ научились смывать воду
Профессор физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Ольга Виноградова в составе международного коллектива ученых предложила новый метод управления микрочастицами в виде «палочек» и «галочек» на твердой поверхности в водной среде, который приводит к возникновению быстрых течений. Разработка ..
2016-11-11 4479 0 Наука и образование
0
Непостоянство радиуса протона попытались объяснить квантовой интерференцией
Согласно данным CODATA, международной комиссии, отслеживающей, анализирующей и публикующей новые результаты измерений фундаментальных констант, зарядовый радиус протона составляет 0,8751(61) фемтометра. Эта величина показывает то, как пучок отрицательно заряженных частиц рассеивается на протоне — чем больше зарядовый радиус, тем большая доля частиц ..
2017-10-09 11755 0 Наука и образование
0
Наука и её догмы
Доктор Руперт Шелдрейк не придерживается общепризнанных научных взглядов. Он получил степень доктора биохимии в Кембриджском университете и изучал в Гарварде философию и историю науки. Но, несмотря на свои научные степени, он считает, что убеждения большинства учёных основаны на догмах, и это тормозит прогресс. Например, ..
2014-04-29 1956 0 Наука и образование
0
Роснано начинает развитие российской наноиндустрии на частные деньги
ОАО "Роснано" в 2014 году начинает новый этап в своей истории, связанный с активным привлечением частных инвестиций для развития индустрии нанотехнологий в России. Для этого в "Роснано" произойдут перемены, которые коснутся не только системы управления компанией, но и механизмов инвестиций ..
2014-02-24 1333 0 Наука и образование
0
Про поиски другого разума
Ученые ищут собратьев по разуму в Космосе, но пока там – тишина: кое-где, наверное, может развиться что-то вроде жизни, однако даже доказательств существования простейших организмов пока предъявлено не было. О разуме же вообще ничего не слышно. Теории о пришельцах, которые ..
2013-09-21 1269 0 Наука и образование
0
Основная задача — воспитать новое поколение ученых
19 ноября состоится финал студенческого интеллектуального конкурса «Битва умов». Один из экспертов конкурса — директор Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии», профессор Владимир Попов — рассказал «Ленте.ру», как привлекать молодежь в науку, почему век физики сменился ..
2015-11-19 1548 0 Наука и образование
0
Венчурный фонд под управлением УК Роснано запустят в 2015 году
Реализация стратегии ОАО "Роснано" предполагает создание инвестиционных фондов разного типа, в том числе венчурных фондов, говорится в ключевых положениях долгосрочного бизнес-плана "Роснано" до 2020 года, текст которого есть в распоряжении РИА Новости. Согласно новой стратегии ОАО "Роснано", принятой ..
2014-02-15 1505 0 Наука и образование
0
Алферов: РАН должна перейти от выживания к развитию
Академик Жорес Алферов написал открытое письмо президенту РФ Владимиру Путину по поводу грядущей реформы Российской академии наук. "Предложенный Дмитрием Медведевым и Дмитрием Ливановым в пожарном порядке закон о реорганизации РАН и других государственных академий наук и, как сейчас очевидно, поддержанный ..
2013-07-30 1524 0 Наука и образование
0
Россияне заняли третье место на Олимпиаде по математике
Она проходила в Колумбии. Российская команда обошла соперников из более чем 90 стран и заняла в общем зачёте третье место, уступив только Китаю и Южной Корее. За 2 дня участникам предстояло решить 6 сложнейших задач по 3 в каждый день. И наша команда справилась с этим великолепно. ..
2013-07-30 1374 0 Наука и образование
0
На программу развития Сколково выделено 502 млрд
На государственную подпрограмму «Создание и развитие инновационного центра «Сколково» до 2020 года выделено 502 млрд рублей, из них бюджетные средства - 135,6 млрд рублей, сообщил в четверг министр экономического развития России Алексей Улюкаев. «Финансирование подпрограммы составит 502 миллиарда рублей, из которых ..
2013-08-1 1356 0 Наука и образование
0
Сонин о стене серости, реформе РАН и плагиате
В конце июня стало известно, что проректор Российской экономической школы (РЭШ) Константин Сонин принял решение покинуть это учебное заведение. Сонин, один из самых известных экономистов России, пояснил, что не испытывает по поводу ухода «ни злобы, ни горечи», а также ..
2013-08-2 1266 0 Наука и образование
0