Искусственные модели — фантомы для лабораторных исследований в области лучевой терапии, которые послужат вместо мышей и других мелких животных, разработали ученые Томского политехнического университета, 9 августа сообщает пресс-служба вуза.

«Ученые Томского политехнического университета нашли способ, как можно снизить количество мелких лабораторных животных, использующихся для проведения доклинических исследований в области лучевой терапии онкологических заболеваний. Они разработали дозиметрический фантом — трехмерные модели лабораторной крысы и мыши, которые полностью могут заменить настоящих животных на некоторых этапах исследований», — говорится в сообщении.

Аспирантка Анна Григорьева рассказала, что проблема лечения онкологических заболеваний остается крайне актуальной. Это создает необходимость внедрять в клиническую практику новые методы облучений, требующих доклинических исследований.

«Мы занимаемся не только созданием фантомов, но и разработкой устройств для увеличения эффективности лучевой терапии и минимизации дозы облучения здоровых тканей. В качестве прототипов для создания моделей мы использовали мышей и крыс, как наиболее распространенных видов животных, применяемых в доклинических исследованиях», — цитирует Григорьеву пресс-служба.

Однако использование животных в медицинских целях имеет этические проблемы международного характера, требует больших расходов на их покупку, содержание и утилизацию животных.

Ученые заявляют, что могут заменить их искусственными моделями животных. Для этого была определена точная анатомическая структура животных и созданы цифровые трехмерные модели тела и некоторых внутренних органов. Затем они используются для 3D-печати фантомов из двух видов пластика.

«Разные типы мягких тканей, например мышцы и жир, при изготовлении требовали тонких настроек печати, что позволило в итоге максимально приблизить нашу модель к реальным характеристикам тканей животного. А используемый пластик позволил имитировать свойства взаимодействия с ионизирующим излучением, как если бы это взаимодействие было с реальными тканями. Модель должна быть максимально приближена к реальной анатомии животного, принимая во внимание расположение и размеры внутренних органов и систем», — рассказал руководитель научной группы, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Стучебров.

Сообщается, что такие модели могут использоваться многократно. Предусмотрена возможность размещения в моделях любого дозиметрического оборудования. Осенью 2022 года испытания фантомов пройдут в НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра.