Героиней мартовского выпуска рубрики «Говорят ученые ОГУ» стала Елена Жарких – стажер-исследователь Научно-технологического центра биомедицинской фотоники ОГУ имени И. С. Тургенева.

Елена закончила бакалавриат и магистратуру по специальности «Биотехнические системы и технологии» в Институте приборостроения, автоматизации и информационных технологий. После этого поступила в аспирантуру по направлению «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии», которую успешно окончила в 2023 году, став кандидатом технических наук. Сегодня Елена Жарких продолжает свою научную деятельность в НТЦ биомедицинской фотоники, о чем подробно рассказала в интервью корреспонденту пресс-центра.

- Елена, расскажите, как вы пришли в науку?

- Сама по себе я довольно любопытный человек, мне всегда все интересно. Во время учебы на втором курсе моя старшая сестра, которая училась в этом же институте, посоветовала мне не тратить время зря и заняться чем-то серьезным, например, научными исследованиями. Я стала искать возможности и тогда узнала о существовании НТЦ биомедицинской фотоники под руководством Андрея Валерьевича Дунаева. Тогда, в 2015 году, он назывался «Научно-образовательный центр «Биомедицинская инженерия» и не был так технологически развит, как сейчас. Я познакомилась с коллективом центра и проектами, над которыми они работают. И вот уже почти десять лет работаю здесь.

- На что направлена ваша сфера научных интересов?

- Я занимаюсь разработкой методов и устройств для диагностики различных нарушений и заболеваний, связанных прежде всего с расстройством кровообращения в капиллярном русле, там, где находятся наши самые мелкие сосуды. Так, моя дипломная работа была посвящена диагностике нарушений, которые вызывает сахарный диабет, особенно его длительное течение. Вся патология этого заболевания ведет разрушению сосудов, нервных окончаний, которые регулируют увеличение и уменьшение притока крови, и получается, что тело уже неадекватно реагирует на какие-то изменения. Например, поздняя стадия сахарного диабета является основной причиной нетравматической ампутации конечностей. Чтобы этого не допустить, мы разрабатывали метод, который бы уже на ранней стадии, когда не видно еще никаких нарушений, позволил диагностировать развитие этих патологических изменений, чтобы врач мог скорректировать терапию, назначить другие лекарства, которые будут защищать сосуды и компенсировать кровообращение.

Сейчас одним из актуальных направлений, в котором мы применяем оптические методы является коронавирусная инфекция. Началось все с того, что один из пациентов, который принимал участие в совершенно другом нашем исследовании, заболел коронавирусом. С его помощью мы начали фиксировать, как происходит изменение кровотока. Затем делали это во время реабилитационных мероприятий, ведь существует еще постковидный синдром, когда у человека спустя время после выздоровления могут проявиться различные нарушения, например, когнитивные.

- Какие оптические методы вы используете в своих исследованиях?

- Основной метод, с которым я работаю, это метод лазерной доплеровской флуометрии (ЛДФ). При помощи света он позволяет получать информацию о скорости кровотока, и об изменениях этой скорости в тот или иной момент времени. Допустим, во время проведения функциональных тестов мы можем посмотреть увеличение или уменьшение определенного показателя и таким образом оценить, как организм адаптируется к изменяющимся условиям окружающей среды.

Кроме этого, я работаю с флуоресцентной спектроскопией. Этот метод позволяет оценивать метаболические процессы в биологических тканях, смотреть, как проходит процесс клеточного дыхания.

Объединив эти два метода, мы получаем такое мультимодальное устройство диагностики, с помощью которого можем исследовать в совокупности систему доставки кислорода. Например, посредством метода ЛДФ мы смотрим, как кровь к тканям доставляет кислород и питательные вещества. А при помощи метода флуоресцентной спектроскопии мы уже видим, как этот кислород в тканях используется.

- Какие результаты вы уже получили?

- Если говорить о сахарном диабете, то во время работы над своей кандидатской диссертацией я разработала метод, который позволит получать информацию о нарушениях на ранней стадии заболевания с помощью нескольких носимых неинвазивных устройств, объединенных в распределенную систему. Таким образом, мы можем одновременно исследовать кровоток как в верхних, так и в нижних конечностях. А на основании этого делать вывод о функционировании всей системы кровообращения.

Сейчас я также являюсь руководителем проекта «Исследование нарушений микроциркуляции крови и окислительного метаболизма в коже пациентов, перенесших COVID-19», поддержанного грантом Российского научного фонда, и в нем мы изучаем параметры микроциркуляции крови во время реабилитации после коронавируса. Этот проект идет уже второй год. На первом году исследования мы собрали довольно приличную базу данных. При помощи этих же носимых устройств фиксировали разницу между параметрами людей, которые перенесли заболевание в разных условиях. Например, были пациенты, которые дома болели бессимптомно или вообще не болели. Сравнивали их с пациентами, которые лежали в больнице или даже в палате интенсивной терапии. Также мы смотрели различия параметров кровотока у пациентов с разной тяжестью постковидного синдрома. Мы опрашивали этих людей, узнавали, каких симптомов у них не было до коронавируса, и какие появились после того, как они переболели. Оценивали степень выраженности состояния и смотрели параметры кровотока у пациентов.

На втором году исследования мы планируем изучить и оценить эффективность оказываемых пациентам реабилитационных мероприятий, например, медикаментозной терапии.

- Что бы вы посоветовали тем, кто хочет заняться наукой?

- В качестве совета можно сказать, чтобы студенты не боялись приходить в науку. В целом это очень интересно. Занимаясь научной деятельностью, ты чувствуешь, что делаешь что-то значимое, важное. Чувствуешь, что проводишь свое время не просто так. Но при этом не нужно бояться, что ты недостаточно умный. Это тоже работа. И даже если ты чего-то не знаешь, все равно в коллективе тебя всему обучат, всё тебе подскажут. Особенно в нашем коллективе. У нас все дружески друг к другу относятся, и старшие коллеги всегда помогают младшим.

Елена Жарких – победительница конкурсов «У.М.Н.И.К.» и «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям, областного конкурса на лучшую научно-исследовательскую работу. В 2018 году выиграла стипендию Президента на обучение за рубежом и девять месяцев проходила стажировку в университете Оулу, Финляндия. Сейчас также получает стипендию Президента РФ.

В число публикаций Елены входят научные статьи в крупнейших международных журналах:

• https://bmecenter.ru/sites/default/files/publications/Zharkikh_JBIO_2020_0.pdf
• https://bmecenter.ru/sites/default/files/publications/Wireless_Dynamic_Light_Scattering_Sensors_Detect_Microvascular_Changes_Associated_With_Ageing_and_Diabetes-2-9_compressed.pdf
• https://bmecenter.ru/sites/default/files/publications/Journal_of_Biophotonics_-_2023_-_Zharkikh_compressed.pdf