После долгого перерыва рубрика «Говорят ученые ОГУ» возвращается с новым выпуском. Первым её гостем в 2024 году стала Надежда Голубова, стажер-исследователь НТЦ биомедицинской фотоники ОГУ имени И. С. Тургенева.

Надежда Голубова окончила бакалавриат, а затем и магистратуру по направлению «Биотехнические системы и технологии». В настоящее время девушка второй год учится в аспирантуре по научной специальности «Биотехнологии пищевых продуктов, лекарственных и биологически активных веществ» и успешно совмещает учебу с научной деятельностью.

- Надежда, расскажите, почему вы поступили именно на направление подготовки «Биотехнические системы и технологии»?

- Это направление, где нужна и биология, и физика – оно находится как бы на стыке нескольких наук. Мне еще в школе нравились данные предметы, и было интересно узнать, как именно техника, в частности медицинская, взаимодействует с человеком, как устроены приборы и аппараты, которые реализуют терапевтическое или диагностическое воздействие.

- Как вы стали заниматься наукой?

- На момент учебы в бакалавриате я побывала на экскурсии в Научно-технологическом центре биомедицинской фотоники, где нам предложили, если интересно, провести небольшой эксперимент и выступить на «Неделе науки», которая ежегодно проходит в нашем университете. Я выбрала видеокапилляроскопию [неинвазивное исследование капилляров, капиллярного кровотока, – прим.ред.], с докладом по которой потом выступила. Впоследствии на эту же тему под руководством своего научного руководителя Елены Потаповой я защитила выпускную квалификационную работу. В магистратуре решила сменить тему на более интересную мне – лазерную спекл-контрастную визуализацию, над которой работаю по сей день.

- Какими проектами по этой теме вы сейчас занимаетесь?

- Мы пробуем несколько направлений. На данный момент в нашем центре ведется работа над двумя установками лазерной спекл-контрастной визуализации: для исследований непосредственно через оптическую систему видеокамеры и объектива и для исследований через оптический канал лапароскопа. В первом случае лазерная спекл-контрастная визуализация позволяет нам оценивать характеристики кровотока в биологических тканях, а результатом являются изображения интенсивности кровотока в исследуемой области и численные значения перфузии ткани кровью в выбранной точке. С помощью этого метода можно выявить области ишемии – снижения или прекращения движения крови – там, где врач не может увидеть этого своими глазами. Также можно исследовать частотные характеристики движения крови.

Все установки создаются под конкретный запрос практикующих врачей. К примеру, если говорить про лапароскопию, то сейчас мы работаем над усовершенствованием установки, которая дополняла бы стандартное лапароскопическое оборудование возможностями лазерной спекл-контрастной визуализации.  

- А как это может помочь, допустим, при лечении каких-то заболеваний?

- Установка с лапароскопическим зондом может быть использована при лапароскопических операциях: в абдоминальной хирургии, в гинекологии и так далее. Существует проблема, при которой врач, проводя такое хирургическое вмешательство, может лишь визуально оценить состояние кровообращения оперируемого органа, различить анатомические структуры и увидеть их наиболее значимые патологические изменения. Следовательно, он не может определить нарушения микроциркуляции крови на ранних этапах их развития. Применение разрабатываемой системы позволит реализовать объективный подход к рассматриваемой проблеме и дать дополнительную диагностическую информацию. Врач получит возможность проводить количественную оценку нарушений микроциркуляции крови в биотканях, а также оценивать динамику изменений в рамках проводимого лапароскопического вмешательства.

Второй вариант установки может быть использован для диагностики на поверхности биологических объектов – на коже, слизистых и других доступных областях исследования.

- Это сложно для вас – участвовать в таких научных проектах?

- Временами сложно, но также и интересно. Мне кажется, что всегда есть куда стремиться и чему учиться. Невозможно сказать, что ты всё знаешь и всё уже умеешь. Что-то получается, что-то не всегда. Но я знаю, что могу обратиться к своим научным руководителям и к ребятам из лаборатории. Если возникают трудности, мы можем вместе их преодолеть.

- Почему нужно заниматься наукой? Что бы вы посоветовали студентам, которые хотят попробовать себя в этой сфере?

- Главный совет, если хотите попробовать себя в науке – просто пробуйте, причём неважно, на какой ступени обучения вы находитесь. Ведь заниматься наукой – это проводить интересные эксперименты, выступать на конференциях, общаться с опытными учеными и коллегами вашего возраста, обмениваться опытом. Во всеобщем масштабе - это поиск ответов на вопросы, которые актуальны для человечества и общества, в котором мы живем. Всё это может потенциально привести к открытиям и изобретениям, которыми мы, возможно, будем в будущем пользоваться повсеместно.

За время своей научной деятельности Надежда Голубова стала призером финала Всероссийского инженерного конкурса студентов и аспирантов организаций, осуществляющих образовательную деятельность, обучающихся по инженерным специальностям и направлениям подготовки высшего образования в номинации «Лучшая выпускная квалификационная работа магистра» и лауреатом конкурса Лазерной ассоциации в 2022 году за магистерскую диссертацию «Метод и устройство многопараметрической лапароскопической визуализации перфузионно-метаболических изменений», в которой представила новое технологическое решение поставленной задачи.

Кроме того, Надежда принимала участие в реализации пяти проектов, два из которых выполняются в настоящее время:

• «Оптическая тераностика гипергликемических осложнений» (РНФ № 22-75-10088, 2022-2025 гг.).
• «Разработка системы визуализации для интраоперационной оценки ишемии биологических тканей при лапароскопических вмешательствах» (грант Фонда содействия инновациям УМНИК-2022, договор № 18337ГУ/2023, 2023-2024 гг.).

Также Надежда имеет более 20 публикаций, в том числе в высокорейтинговых научных журналах:

1. N. Golubova, E. Potapova, E. Seryogina, V. Dremin, Time–frequency analysis of laser speckle contrast for transcranial assessment of cerebral blood flow, Biomedical Signal Processing and Control, 85, 104969 (2023).

2. N. Golubova, V. Dremin, E. Potapova, V. Shupletsov, A. Dunaev, Multimodal Laparoscopic System for Biological Tissue Perfusion and Metabolism Assessment, PROCEEDINGS of the 2021 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), 241-243 (2021).