Регистрация / Вход
Прислать материал

Определение функционального состояния организма на основе неинвазивного анализа выдыхаемого воздуха, тканей и биологических жидкостей человека с применением новейших спектрофотометрических методов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.527.11.9024
Организация
ФГБУ ФНЦ ВНИИФК

Проведение совместных опытно-конструкторских и/или опытно-технологических работ с иностранными научными организациями по приоритетным направлениям Программы, представляющим взаимный интерес.

Этапы проекта

1
26.11.2007 - 07.12.2007
Целью настоящей научно-исследовательской работы явилось определение функционального состояния организма на основе неинвазивного анализа выдыхаемого воздуха, тканей и биологических жидкостей человека с применением новейших спектрофотометрических методов.
В рамках проекта проводятся совместные исследования по оценке состояния мышц и периферических нервов на основе регистрации мышечной биоэлектронной активности с подразделением клеточной и молекулярной биологии Имериал Колледж, Лондон, Англия. А также совместные разработки гибких оптических световодов и сенсоров для исследования биомаркеров в тканях и биологических жидкостях.
  По окончании 1-го этапа работ государственного контракта были получены следующие результаты:
  Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме. Выявлены наиболее важные биологические маркеры, которые будут использоваться для оценки функционального состояния организма. Проанализрованы и выбраны физико-химические методы диагностики биомаркеров, принципиальных конструктивных и технологических решений применимых для анализа. физиологических параметров.
Инструментальный анализ следов газообразных соединений в выдыхаемом воздухе является актуальным и перспективным подходом для развития новых методов исследований и диагностики в биомедицине. Его объектами могут быть относительно легкие и простые молекулы-биомаркеры, закономерности образования и выделения которых достаточно четко связаны с нормальными и патологическими процессами, протекающими в организме.
Исследование состава выдыхаемого воздуха на уровне микроконцентраций детектируемых веществ является сложной инструментальной задачей, требующей от применяемого физического метода сочетания высоких аналитических параметров, таких как чувствительность, селективность и быстродействие измерений. В настоящее время в данной области исследований находят применения такие аналитические методы, как газовая хроматография, масс-спектрометрия, электрохимия, УФ-хемолюминесценция и спектрофотометрия, основанная, в частности, на оптоакустических и лазерных принципах.
  Проведено патентное исследование по ГОСТ 15.001-96.
Развернуть
2
01.01.2008 - 30.06.2008
Целью настоящей научно-исследовательской работы явилось определение функционального состояния организма на основе неинвазивного анализа выдыхаемого воздуха, тканей и биологических жидкостей человека с применением новейших спектрофотометрических методов.
В рамках проекта проводятся совместные исследования по оценке состояния мышц и периферических нервов на основе регистрации мышечной биоэлектронной активности с подразделением клеточной и молекулярной биологии Имериал Колледж, Лондон, Англия. А также совместные разработки гибких оптических световодов и сенсоров для исследования биомаркеров в тканях и биологических жидкостях.
По окончании 2-го этапа работ государственного контракта были получены следующие результаты:
- Разработаны методы отбора проб выдыхаемого воздуха и слюны.
- Разработаны методы анализа биомаркеров в выдыхаемом воздухе, слюне и на поверхности кожи.
- Выбраны принципиальные конструктивные и технологические решения сбора и анализа полученной информации.
- Определены методы и алгоритмы обработки данных по определению биомаркеров в выдыхаемом воздухе.
- Проведены исследования по оценке количественного изменения биомаркеров в слюне при функционировании организма спортсмена до и после физической нагрузки.
- Определена диагностическая значимость биомаркеров в выдыхаемом воздухе, слюне и коже.
- Проведены испытания по определению чувствительности, селективности и специфичности анализа биомаркеров в выдыхаемом воздухе, слюне и на поверхности кожи. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокая надёжность, селективность, короткое время исследования, регистрация и учет данных, совместимость с отечественной приборной базой.
Степень внедрения – находится на стадии разработки.
Область применения разрабатываемых технологий - здравоохранение, восстановительная медицина, массовая физическая культура и спорт, система первичной медицинской помощи и профилактики, где необходимы высокая производительность и короткое время исследования, а также автоматизированный анализ результатов исследования. Эти технологии должны быть конкурентоспособными на мировом рынке.
Развернуть
3
01.07.2008 - 30.11.2008
Функциональное состояние организма может быть оценено с использованием значительного числа физиологических и биохимических показателей. При наступлении усталости организма, перетренированности или при проявлении микротравм, изменяются биохимические параметры крови, мочи, выдоха, пота, слюны, а также различные другие физиологические показатели.
В рамках данного исследования были получены следующие результаты:
- Разработан и использован принципиально новый подход к тестированию функционального состояния организма.
- Осуществлена разработка методов высокочувствительного анализа и мониторинга содержания СО в выдыхаемом воздухе человека, а также методы неинвазивной диагностики физиологического состояния испытуемых на основе оценки скорости выделения эндогенного СО с выдыхаемым воздухом.
- Проведен анализ биомаркеров на поверхности кожи и в слюне с использованием гибких оптоволоконных зондов в среднем ИК диапазоне. С помощью спектроскопии средней ИК области можно измерять и контролировать широкий ряд молекулярных компонентов в слюне и на поверхности кожи, сравнивать их с компонентами сыворотки и выдыхаемого воздуха. Это позволяет перенести измеренные характеристики на внешние характеристики здоровья человека.
- Произведена попытка создания мобильного аппаратно-програмного комплекса, который бы сочетал в себе высокую функциональность с максимальной мобильностью, с возможностью использования его вне подготовленных лабораторий, при обследовании функционального состояния спортсменов, находящихся в процессе интенсивных тренировок, для проведения исследований вне подготовленных центров на сборах.
Область применения разрабатываемых технологий - здравоохранение, восстановительная медицина, массовая физическая культура и спорт, система первичной медицинской помощи и профилактики, где необходимы высокая производительность и короткое время исследования, а также автоматизированный анализ результатов исследования.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.7 Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ по тематике, предлагаемой бизнес-сообществом
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Организация
МИЭТ
профинансировано
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» Программы.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
0
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Италии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями стран Евроазиатского экономического союза по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Чехии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Испании по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2