Капля крови и лазер

    17‑летняя Ира Трапезникова, выпускница столичного лицея № 1580 при Бауманке, изобрела и собрала компактную установку для ускоренного анализа крови лазером. Этот прибор помогает установить вид патологии, например, определить ишемию. Так, аппарат может стать незаменимым в больницах удаленных населенных пунктов. 
     
    ИДЕЯ. Ира собрала прибор для исследования крови, чтобы участвовать с ним в научном конкурсе от Бауманского университета, куда она поступает в этом году. Выбрать тему ей помог научный руководитель биофизического кружка (при Дворце пионеров на Воробьевых горах), где занимается девушка, доцент Владимир Наливайко.
     
    Под его руководством дети с помощью лазера проводят исследования разных биологических объектов, например, сложного глаза стрекоз или микроструктуры трутовых грибов.
     
    Научрук предложил Ире исследовать с помощью лазера эритроциты (красные кровяные тельца) человека. Ученице идея понравилась.
     
    «У нас оставалось немного времени до конкурса, поэтому мы разбили работу на пункты, чтобы делать все методично и успеть, — рассказывает девушка. — Аппарат я создавала в течение месяца, возилась вечерами после школы по 5–6 часов в неделю. Собирала его своей счастливой отверткой, которую вожу на все конкурсы».
     
    Ирина сама разработала и собрала прибор, подтверждает научрук.
     
    ПРИБОР. Подобные аппараты для лазерного исследования эритроцитов есть в крупных медицинских центрах. Это дорогостоящее оборудование, сложное в применении. Установка Трапезниковой может стать прототипом серийного образца (после доработки), так как имеет небольшие размеры и вес (2 килограмма).
     
    Также важно, что сборка прибора обошлась в невеликую сумму — 5 тысяч рублей. Он состоит из простой веб-камеры, обычного лазера из лазерной указки, а двигатель был снят с машинки на радиоуправлении. Самое дорогое в конструкции — микрометр (измеритель). Результаты эксперимента обрабатываются тремя компьютерными программами, две из которых можно скачать в интернете, а третья — автор­ская, разрабатывать ее помогал папа девушки. Сейчас Ира собирает документы на патент.
     
    «Сама идея отличная, но ее еще нужно дорабатывать со специалистами, чтобы ввести такую установку в больницы, — объясняет Оксана Божедомова, гематолог. — Аппарату необходимо пройти лабораторные эксперименты, собрать базу данных по эритроцитам, найти пациентов с историями болезней, которые опробуют данную методику, и еще много моментов. Думаю, что такой прибор может быть в помощь».
     
    УСПЕХИ. Трапезникова ездила со своим прибором на международную научную олимпиаду в американский город Хьюстон. К слову, самостоятельная девушка проделала путь до США и обратно одна. Для этого родители оформили на дочь специальные бумаги. В Хьюстоне разработка российской лицеистки заняла третье место из 700 работ участников из разных стран. Ира рассказывает, что из‑за волнения путала английские слова, когда рассказывала о своем аппарате жюри. Но ее все равно поняли. Еще удалось наконец‑то попрактиковать китайский язык, который она тоже учит, с участниками из Поднебесной. Вообще, девушка познакомилась со многими ребятами на олимпиаде. Теперь они переписываются, делятся идеями.
     

    Принцип работы аппарата по проверке крови

    Аппарат работает по методу лазерной дифрактометрии: определяет размеры частиц (эритроцитов) по их тени. Из пальца нужно взять каплю крови и разбавить ее физраствором. Получившаяся суспензия помещается между двумя прозрачными чашами и просвечивается лазером.
     
    Одна из чаш начинает быстро вращаться, разгоняя эритроциты. Эти чаши создают систему, которая показывает движение эритроцитов (красных кровяных телец) по кровотоку внутри сосудов. Весь эксперимент записывается на видео и выводится на компьютер в виде увеличенного изображения. 
     
    Специальная программа с высокой точностью позволяет проанализировать видео и установить, насколько сильно вытянулись эритроциты (изначально имеющие форму дисков) во время движения. Если кровяные тельца здоровые, они вытягиваются в эллипсы определенного размера. Если человек болен, то эластичность эритроцитов ухудшается, и они вытягиваются меньше. 
     
    Отличить одну болезнь от другой поможет индекс деформации телец, т. е. при диабете или ишемии эритроциты будут вытягиваться по‑разному. Ира Трапезникова уже опробовала прибор на себе, научном руководителе и родителях — все здоровы. В дальнейшем Трапезникова хочет продолжить исследования, создать базу данных крови, которая бы позволяла ввести свой индекс деформации и узнать о возможных патологиях.
    Поделиться