Сегодня для лечения онкологических заболеваний широко используется лучевая терапия. К сожалению, при её проведении гибнут не только злокачественные клетки новообразований, но и здоровые. Как рассказывает РИА Новости, чтобы снизить до минимума негативный эффект от лечения, необходимо правильно планировать терапию: получить томографические данные места облучения, корректно оконтурить опухоль и критические органы, выбрать необходимую дозу облучения, составить корректный план, проверить его с помощью дозиметрического фантома, и уже затем облучать пациентов.

Для внедрения новых методов лучевой терапии необходимо проводить много опытов на мелких лабораторных животных – мышах и крысах. Однако использование животных в лабораторных целях неразрывно связано с этическими проблемами. Кроме того, их покупка, содержание и утилизация требуют значительных затрат.

Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) придумали как отказаться от использования лабораторных животных при доклинических исследованиях в области лучевой терапии онкозаболеваний. Они разработали дозиметрический фантом – трёхмерные модели лабораторной крысы и мыши в натуральный размер, которые могут полностью заменить их на некоторых этапах, сообщили в пресс-службе вуза.

Исследование проводилось в несколько этапов. Сначала учёные проанализировали томографические данные лабораторных животных, чтобы определить их точную анатомическую структуру. Затем на основе этих данных они создали цифровые трёхмерные модели тела и некоторых внутренних органов животных. Таким образом, получилась пригодные для печати 3D-модели. Для изготовления модели учёные использовали два вида пластика. Для мягких тканей – ПЛА-пластик или полилактид, один из самых широко распространенных материалов для 3D-печати. А для костных – специально изготовленный ПЛА-пластик с примесью меди. Готовая напечатанная модель включает кожу, головной и спиной мозг, мышечные, костные и легочные ткани.

Применение фантомов, по мнению учёных, позволит сократить количество живых животных в проведении доклинических испытаний, что сделает эти процедуры более дешёвыми и этичными. Фантомы можно использовать многократно, срок их годности ограничен только случайным механическим повреждением.

Дополнительно учёные ТПУ предусмотрели возможность размещения в фантоме любого дозиметрического оборудования, например, плёночных дозиметров, ионизационных камер и термолюминесцентных дозиметров. По их словам, это позволит расширить возможности применения фантомов. В ближайшее время учёные проведут дозиметрические испытания фантомов в НИИ онкологии Томского НИМЦ.