CC BY
24
ВЕСТНИК ЮГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
_2022 г. Выпуск 1 (64). С. 21-31_
УДК 669:546.6 DOI: 10.18822/byusu20220121-31
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ С ФОТОТЕРМИЧЕСКИМИ НАНОЧАСТИЦАМИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Касьяненко Екатерина Михайловна
научный сотрудник ФГУ «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и Фотоника» Российской академии наук»
Москва, Россия E-mail: ekkassianenko@gmail.com
Омельченко Александр Иванович
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ФГУ «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и Фотоника» Российской академии наук»
Москва, Россия ORCID: 0000-0001-8546-8187 E-mail: alexio1954@mail.ru
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ
«Кристаллография и фотоника» РАН.
В работе выполнена оптическая когерентная томография (ОКТ) гелевых фантомов и хрящевой ткани сустава, импрегнированных наночастицами, при лазерном воздействии эр-биевого волоконного лазера с длиной волны 1,56 мкм. Многофункциональные наночастицы «магнетит+золото» со структурой «ядро-оболочка» получены методом импульсной лазерной абляции металлов в жидкости, а оксидные бронзы KxTiO2 и NaxTiO2 формируются в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и механоактивации. Показано улучшение эффективности диагностического метода путем введения просветляющих добавок и поглощающих наночастиц за счет снижения интенсивности облучения и увеличения фототермического эффекта. Данные ОКТ эластографии указывают на зависимость деформации тканей от предварительной истории воздействия на ткань.
Ключевые слова: оптическая диагностика, наночастицы, фототермический эффект, лазерное воздействие, биоткань, эластография.
DEFORMATIONS OF BIOLOGICAL TISSUES WITH PHOTOTHERMAL NANOPARTICLES UNDER LASER IRRADIATION
Ekaterina M. Kasyanenko
Researcher, Institute of the Photon Technologies of Federal Scientific Research Centre «Crystallography andPhotonics» of RAS,
Moscow, Russia E-mail: ekkassianenko@gmail.com
Alexander I. Omelchenko
Candidate of Physics and Mathematics Sciences, Senior Researcher, Institute of Photon Technologies of Federal Scientific Research Centre
«Crystallography and Photonics» of RAS SPIN ID: 5134-5353 ORCID: 0000-0001-8546-8187 E-mail: alexio1954@mail.ru
In this work, optical coherence tomography (OCT) of gel phantoms and cartilage tissue of the joint impregnated with nanoparticles was performed under laser exposure to an erbium fiber laser with a wavelength of 1.56 /m. Multifunctional "magnetite + gold" nanoparticles with a "core-shell" structure were obtained by pulsed laser ablation of metals in a liquid, and oxide bronzes KxTiO2 and NaxTiO2 are formed in the processes of self-propagating high-temperature synthesis and mechanical activation. An improvement in the efficiency of the diagnostic method by introducing anti-reflection additives and absorbing nanoparticles due to a decrease in the irradiation intensity and an increase in the photothermal effect is shown. OCT elastography data indicate the dependence of tissue deformation on the preliminary history of tissue exposure.
Keywords: optical diagnostics, nanoparticles, photothermal effect, laser impact, biotissue, elastography.
Введение
В настоящее время среди методов оптических исследований слабопоглощающих сред [1, 2] наиболее быстро развиваются методы оптической когерентной томографии (ОКТ) [3], которые широко применяются для неинвазивной диагностики биотканей [4]. В области лазерной медицины с помощью ОКТ проводят исследования структуры с высоким пространственно-временным разрешением, обычно ~10-15 мкм по пространству и ~100 мкс по времени [5-7]. В настоящее время максимальная глубина, достигнутая при зондировании мягких тканей, составляет 3 мм [8, 9]. Этого достаточно для исследования внутренней структуры и оптических свойств полупрозрачных тканей различных органов на глубине до 3 мм [10]. Толщина хрящевой пластинки сустава обычно не более 1-2 мм, а дефекты хряща: каверны, узуры и раковины и др. - обычно располагаются в толще хрящевой пластины и могут быть обнаружены только с помощью ОКТ [11]. Импрегнация в сустав фотопоглощающих наноча-стиц и оптимизация режима облучения позволяют повысить эффективность и безопасность лазерного лечения [12-14]. Разработка оптической неинвазивной диагностики повреждений хряща позволит ускорить введение метода в клиническую практику. Введение в ткань нано-частиц, обладающих фототермическим эффектом, позволит использовать щадящие режимы облучения и локализовать область лазерного воздействия при медицинских операциях, указанных выше. Более того, подобные наночастицы могут служить маркером повреждения хрящевой ткани, так как ранее было доказано, что здоровая хрящевая ткань устойчива к прониканию в нее каких-либо частиц [6], а наночастицы оседают именно в местах различных повреждений или травм [7, 8].
Цель работы - сравнить величину фотоупругой деформации фантомов биологических тканей под воздействием лазерного излучения при пропитке образцов разными типами контрастирующих наночастиц для дальнейшего их применения в методах ОКТ-диагностики и лазерной термотерапии артрита.
Современное состояние методов исследований
Оптическая диагностика с использованием контрастирующих веществ в биологических тканях используется в настоящее время в различных областях биологии и медицины. Она
применяется для выявления мест локализации опухоли в онкологии. В ангиологии железоок-сидные магнитные частицы используются при проведении ангиографических исследований при атеросклерозе [15].
Интерференционные методы использовались при изучении доставки лекарств в мягкие ткани [16]. Неинвазивная ОКТ-диагностика в основном применяется при исследовании патологии, расположенной вблизи поверхности ткани (от 1 до 3 мм), например в коже или под слизистой полости горла [17, 18]. В хрящевых тканях, без введения контрастирующих веществ, ОКТ применялась при исследовании упорядоченных структур коллагена в межпозвонковых дисках [20], в офтальмологии - при исследовании неабляционного лазерного воздействия на ткани глаза [21]. С помощью ОКТ проводилось исследование недеструктивного лазерного воздействия на склеру и роговицу [21, 22]. В результате были определены оптимальные режимы лазерного воздействия на ткани глаза для изменения их механических свойств [20-23]. Поляризационно-чувствительная ОКТ применялась в офтальмологии для исследования тонких структур тканей глаза в трабекулярной области [22].
В последнее время в работах авторов проекта получила развитие оптическая когерентная эластография [24], с помощью которой изучались относительные деформации хрящевых тканей и тканей глаза при неабляционном воздействии лазерного излучения. Таким образом, метод ОКТ, обладая высоким разрешением, используется в медицине для обнаружения тонких структур тканей, находящихся на небольшом расстоянии от поверхности, в глубину не более 3 мм.
В литературе известно изготовление 20-30 нм наночастиц магнетита в золотой оболочке [25], полученных в результате многоступенчатого химического синтеза. Получение таких частиц связано с определенными трудностями поддержания режимов синтеза, относящихся к тонкой химической технологии, а также требующих дорогих расходных материалов и химических веществ. Также известно изготовление наночастиц оксидов железа методом лазерной абляции в жидкости (PLAL) [26, 27]. Этот метод отличается простотой, химической чистотой и не требует сложных материалов. В результате абляции получаются монодисперсные коллоидные растворы наночастиц железа и оксидов со структурой «ядро-оболочка», отличающиеся стабильностью [27]. Монодисперсные железооксидные наночастицы структуры «ядро-оболочка» размером 10-20 нм в золотой оболочке методом одномоментной PLAL до настоящего времени не получены.
Установлено, что импульсно-периодическое, неабляционное лазерное воздействие на гиалиновый хрящ приводит к образованию пор субмикронного размера, что способствует питанию ткани и ее регенерации [28]. А воздействие с определенной частотой повторения импульсов и интенсивностью излучения на зоны с внутренним напряжением способно стабилизировать новую форму хрящевой ткани и имплантата [29-32]. Однако данные воздействия для успешного применения в медицине требуют минимизации травмирующего влияния на клетки и структуры хрящевой ткани, которое может в дальнейшем привести к ее лизису.
Ранее проводились исследования на хрящевой ткани с наночастицами магнетита FeзO4, и было установлено [33], что пропитка хрящевой гиалиновой ткани их растворами в концентрации 10мг/мл увеличивает скорость нагрева при импульсно-периодическом лазерном воздействии эрбиевым волоконным лазером. А исследования на наночастицах металлооксидных бронз (№хТЮ2, КхМо03, К^03, НхМо03, где 0,1 ^ <0,3) обнаружили, что импрегнация ткани наночастицами №0.2ТЮ2 увеличивает температуру нагрева на 15 %, а с наночастицами К01Мо03 на 30 %, остальные наночастицы не вносят дополнительного фототермического эффекта [34]. Дальнейшие работы было решено проводить с использованием наночастиц магнетита Fe304 и металлооксидных бронз №0.2ТЮ2, так как после размола они обладают магнитными свойствами, за счет чего можно увеличить их проникающую способность путем приложения направленного магнитного поля [35-37].
Однако контроль термометрическим способом не является гарантией отсутствия перегрева или повреждения биоткани ввиду того, что: во-первых, хрящ имеет неоднородности структуры, которые имеют различную степень нагрева; а, во-вторых, максимум температуры
при лазерном нагреве эрбиевым волоконным лазером часто находится не на поверхности ткани из-за процессов перераспределения воды в приповерхностном слое, что влечет за собой ошибку при контроле температуры на поверхности биоткани [38-39].
Методика исследования
В работе использовались наночастицы магнетита FeзO4, которые были синтезированы в лаборатории биофотоники ИФТ ФНИЦ «Кристаллография и Фотоника» РАН методом со-осаждения водного раствора солей FeCl2 и FeCl3 с добавлением основания в атмосфере инертного газа при комнатной температуре [40] и наночастицы металлооксидной бронзы оксида титана №02ТЮ2, произведенные методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза [41]. Предварительно перед пропиткой производилась подготовка растворов наночастиц с одинаковой концентрацией.
В качестве контроля распространения тепла и изменения деформационного отклика хрящевой ткани на лазерное воздействие при пропитке ее наночастицами нами был выбран метод эластографии, использующий оптическую когерентную томографию (ОКТ). Данный метод прекрасно позволяет оценить и визуализировать упругие свойства ткани и деформационные процессы на глубине порядка 1-2 миллиметров [42-44].
При исследовании ОКТ эластографии вначале с целью уменьшения влияния анизотропии структуры тканей и исключения использования в экспериментах ценного биологического материла в качестве образцов использовались фантомы - полиакриламидные гидрогели (ПААГ), моделирующие температурные свойства и однородную структуру хрящевой ткани с растворами наночастиц №0.2ТЮ2 и Бе304.
Общий вид экспериментального стенда приведен на рис. 1а. В качестве биологического объекта использовались срезы гиалинового хряща свиньи, полученные с бойни (рис. 1Ь).
Рисунок 1. Вид экспериментального стенда: а - схема экспериментальной установки, Ь - образец
хрящевой ткани с предварительной обработкой
Образцы подготавливались при помощи специальных резаков, позволяющих получить образцы одинакового размера и массы. Образцы хранились в физиологическом растворе не более четырех дней при температуре 2° С. Предварительно перед пропиткой растворами наночастиц
срезы хрящевой ткани подвергались лазерной обработке в двух режимах: первый -травмирующий режим - для моделирования серьезной травмы хряща - лазерное воздействие проводилось с высокой мощностью, вследствие чего в хрящевой ткани оставались зоны дегидратированного матрикса (на рисунке 1Ь - области с измененными оптическими характеристиками более темного цвета); второй - щадящий режим - для создания области повышенного порообразования [28]. Также часть образцов оставалась нетронутой, интактной и служила контролем.
Во всех случаях облучение проводилось с помощью эрбиевого волоконного лазера с длиной волны 1,56 мкм в импульсно-периодическом режиме. Для хрящевой ткани эксперимент был проведен с концентрацией наночастиц 1мг/мл. Таким образом, исследование проводилось на четырех типах образцов:
- интактная ткань без наночастиц;
- ткань после пропитки раствором наночастиц;
- с травмирующим лазерным воздействием и пропиткой раствором наночастиц;
- с щадящим лазерным воздействием и пропиткой раствором наночастиц.
В работе использовалась установка ОКТ-эластографии, созданная в Институте прикладной физики РАН, Нижний Новгород, группой под руководством Владимира Юрьевича Зайцева, с областью визуализации 4 мм в ширину и 2 мм в глубину, позволяющая получить зависимость внутренних деформаций от времени.
Результаты эксперимента
В результате проведенных исследований были получены картины внутренних деформаций ПААГ («пустых» и с пропиткой наночастицами), графики распределения внутренних напряжений и деформаций в которых по глубине образца вдоль оси лазерного луча приведены на рисунке 2.
Анализ полученных графиков показал увеличение глубины распространения деформации для образцов с наночастицами металлооксидных бронз натрий титана, а также увеличение деформации растяжения в 1,5 раза по сравнению с пустыми ПААГ. ПААГ с наночасти-цами магнетита в концентрации 10 мг/мл при ОКТ-эластографии образцов давали «засветы» и искажение картины деформаций, а также частые разрывы поверхности ПААГ.
При исследовании методом ОКТ-эластографии образцов хрящевой ткани, пропитанной наночастицами магнетита в концентрации 1мг/мл, были получены временные зависимости межкадровой деформации при лазерном воздействии. В результате показано, что:
- интактные образцы, не пропитанные растворами наночастиц, реагируют на лазерный импульс резким пиком деформаций с быстрой релаксацией;
- интактная ткань, пропитанная наночастицами магнетита, имеет незначительно больший деформационный отклик по амплитуде в сравнении с тканью без наночастиц, и их скорости релаксации совпадают;
- для ткани после щадящего и травмирующего лазерного воздействия и пропитки нано-частицами наблюдается замедление релаксации более чем в 2 раза.
Анализ картин деформаций ткани при первом лазерном импульсе (см. рис. 3) выявил тот факт, что разницы между распространением деформации в интактной ткани и ткани после импрегнации практически нет, что подтверждает сложность проникновения наночастиц в свежую/интактную хрящевую ткань. Для ткани после серьезной лазерной травмы очевидно нарастание внутренних деформаций и их локализация в месте лазерного воздействия, что свидетельствует о проникновении наночастиц в толщу ткани и влиянии на поглощающую способность хрящевой ткани в местах скопления наночастиц, что дает усиление отклика биоткани на лазерное воздействие.
0,08
0 10 20 30 dO
Time, s
a
О 10 20 30 40
l ime, s
b
о lo го эо 40
Time, s c
Рисунок 2. Графики внутренних деформаций хрящевой ткани по глубине для: а - «пустого» ПААГ, b - ПААГ с наночастицами Nao.2TiO2, c - ПААГ с наночастицами магнетита
ОКТ-картина показывает ткань после слабого лазерного воздействия - наблюдается явное уменьшение внутренних деформаций тканей и увеличение площади воздействия на боковом сечении (рис. 3d) при лазерном воздействии по сравнению с воздействием на интакт-ную ткань. Лазерное облучение декорированных наночастицами дефектов суставного хряща вызывало регенерацию ткани в местах повреждения. В необлученных местах образовался фиброзный хрящ, который обладал недостаточной механической прочностью и разрушался. Черными стрелками на рисунке 4 обозначена примерная ширина деформационного отклика.
Рисунок 3. Деформационная картина при лазерном импульсе для: а - интактной ткани, b - интактной ткани с наночастицами магнетита, c - после лазерного воздействия и пропитки наночастицами, d -при щадящем лазерном воздействии и пропитки наночастицами
Обсуждение результатов
Следует отметить, что для ПААГ с наночастицами магнетита общая амплитуда деформаций меньше, чем для ПААГ без наночастиц и пропитанных наночастицами N^.2^02, но сравнение пиков деформаций от отдельных лазерных импульсов, особенно на малой глубине, выявило обратную зависимость - амплитуда отдельных пиков больше у ПААГ с магнетитом. Это является важной особенностью, так как для порообразования при лазерном воздействии, которое в дальнейшем может привести к запуску регенерации, необходимо изменение знака деформаций (сжатие/растяжение) с определенной частотой, при которой создаются знакопеременные поля термонапряжений [45]. Таким образом, можно сделать вывод о том, что хотя данные типы наночастиц (магнетит Fe304 и металлооксидная бронза Nao.2Ti02) имеют одинаковое влияние на скорость роста температуры при лазерном воздействии эрбиевым волоконным лазером с длиной волны Х=1,56 мкм, но деформационный отклик ткани при этом различен.
Результаты исследования показывают, что в экспериментах на хрящевой ткани из-за ее анизотропии, а также частичной дегидратации на воздухе в динамической картине ОКТ наблюдается не всегда линейный сдвиг картины деформаций, что влечет за собой сложные расчеты при оценке деформаций. Картины деформаций при лазерном воздействии на хрящевую интактную ткань - без наночастиц и ткань, пропитанную наночастицами, практически неразличимы, что подтверждает ранее сделанное заключение о том, что хрящевая ткань устойчива к проникновению инородных наноразмерных объектов.
Моделирование сильных повреждений хряща с помощью лазерной обработки хряща приводит к появлению областей дегидратации и повреждения матрикса, которые в свою очередь, во-первых, создают пути для прохождения наночастиц в толщу ткани, а во-вторых, создают более упругие области с отличными значениями модуля Юнга, что препятствует быстрой релаксации деформаций от лазерного импульса и ведет к накоплению напряжений в области лазерного воздействия. Щадящее лазерное воздействие, напротив, создает дополнительную пористую систему, что приводит к увеличению зоны деформаций при лазерном импульсе и согласуется с выводом о более легком проникновении наночастиц в области с увеличенной пористостью структуры, что также подтверждается замедлением скорости релаксации.
Выводы
1. Было продемонстрировано, что наночастицы магнетита Fe304 и металлооксидной бронзы №0.2ТЮ2, имеющие одинаковый фототермический эффект в хрящевой ткани и увеличивающие ее нагрев на 15 %, имеют различное влияние на деформационный отклик ткани при воздействии эрбиевым волоконным лазером.
2. Анализ проведенной ОКТ-эластографии на полиакриламидных фантомах показал увеличение общей деформации от введения наночастиц металлооксидных бронз натрий титана и увеличение амплитуды деформации от единичного лазерного импульса при введении наночастиц магнетита в сравнении с ПААГ без наночастиц. Вследствие того, что эксперименты с ОКТ-эластографией предварительно проводились на ПААГ, это позволило заметить искажение картины при высокой концентрации магнетита и скорректировать ее при экспериментах на биоткани, уменьшив концентрацию до оптимальной 1мг/мл.
3. Различный фототермический эффект нагрева хрящевой ткани возникает из-за разного проникновения наночастиц в хрящевую ткань с разной структурой. Продемонстрировано, что биоткань, травмированная лазерным воздействием, подвержена проникновению наноча-стиц и увеличению внутренней деформации под воздействием лазерного излучения. Слабое лазерное воздействие может перераспределить плотность тканей, что уменьшает амплитуду и увеличивает зону деформаций.
4. Подтверждено, что картина ОКТ-деформаций для интактной ткани и ткани после пропитки раствором наночастиц практически не отличается, так как интактная ткань практически не пропускает наночастиц.
Список литературы
1. Enhanced optical clearing of skin in vivo and optical coherence tomography in-depth imaging / X. Wen, D. Zhu, S. L. Jacques, V. V. Tuchin. - DOI 10.1117/1.JBO.17.6.066022 // Journal of Biomedical Optics. - 2012. - Vol. 17, № 6. - P. 066022.
2. Correction factor in temperature measurements by optoelectronic systems / N. Bikberdina, R. Yunusov, M. Boronenko, P. Gulyaev // Journal of Physics: Conference Series. - 2017. - Vol. 917. - P. 052031.
3. Ghosn, M. G. Nondestructive quantification of analyte diffusion in cornea and sclera using optical coherence tomography / M. G. Ghosn, K. V. Larin, V. V. Tuchin. - DOI 10.1167/iovs.06-1331 // Investigative Ophthalmology and Visual Science. - 2007. - Vol. 48, № 6. - P. 2726-2733.
4. Thermal expansion of rib cartilage implants at the non-isothermal cooling and heating / E. Kasianenko, A. Omelchenko, R. Nushtaeva, E. Sobol. - DOI 10.1007/s10973-019-08695-7 // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2020. - Vol. 139, № 6. - P. 3519-3526.
5. Оценка скорости и температуры дисперсной фазы / М. П. Бороненко, И. П. Гуляев, П. Ю. Гуляев [и др.]. - Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. -2014. - № 11-10. - С. 2135-2140.
6. Borodina, K. Thermal analysis of reaction producing KXTiO2 / K. Borodina, S. Sorokina, N. Blinova. - DOI: 10.1007/s10973-017-6840-0 // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. -2018. - Vol. 131, № 1. - P. 561-566.
7. Бороненко, М. П. Телевизионная измерительная система наносекундного разрешения / М. П. Бороненко, П. Ю. Гуляев. - Текст : непосредственный // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2014. - № 1 (31). - С. 60-64.
8. Измерение скорости и температуры частиц / М. П. Бороненко, И. П. Гуляев, П. Ю. Гуляев, А. Е. Серегин. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2014. - Т. 57, № 3-2. - С. 70-73.
9. Долматов, А. В. Спектральный пирометр для контроля температуры / А. В. Долматов, И. П. Гуляев, Р. Р. Имамов. - Текст : непосредственный // Вестник Югорского государственного университета. - 2014. - № 2 (33). - С. 32-42.
10. Dolmatov, A. V. Investigation of structure formation in thin films by means of optical py-rometry / A. V. Dolmatov, I. V. Milyukova, P. Y. Gulyaev. - DOI 10.1088/17426596/1281/1/012010 // Journal of Physics: Conference Series, Saint Petersburg, 14-16.05.2019. -Saint Petersburg : Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 012010.
11. Optical coherence tomography monitoring of enhanced skin optical clearing in rats in vivo / E. A. Genina, A. N. Bashkatov, E. A. Kolesnikova [et al.]. - DOI 10.1117/1.JBO.19.2.021109 // Journal of Biomedical Optics. - 2014. - Vol. 19, № 2. - P. 021109.
12. Photothermal effects of laser heating iron oxide and oxide bronze nanoparticles in cartilaginous tissues / P. Y. Gulyaev, M. K. Kotvanova, S. S. Pavlova [et al.]. - DOI 10.1134/S1995078012020097 // Nanotechnologies in Russia. - 2012. - Vol. 7, № 3-4. - P. 127131.
13. Metal oxide nanoparticles as novel contrast agents for optical diagnostics and laser treatment of arthritis / E. N. Sobol, Y. M. Soshnikova, A. I. Omelchenko [et al.] // Optics InfoBase Conference Papers, Fort Lauderdale, FL, 25-28.04.2016. - Fort Lauderdale, 2016. - P. 3.
14. SHT-synthesis and application of biofunctional nanoparticals used high photo-thermal effect for laser heating of biotissues / P. Yu. Gulyaev, M. K. Kotvanova, A. I. Omelchenko, E. N. Sobol // The 23th Annual International Conference on Advanced Laser Technologies. ALT'15 : Book of Abstracts, Faro, 07-11.09.2015. - Faro, 2015. - P. 46.
15. Molecular imaging with optical coherence tomography using ligand-conjugated microparticles that detect activated endothelial cells: rational design through target quantification / A. Jefferson, R. S. Wijesurenda, M. A. McAteer [et al.] // Atherosclerosis. - 2011. - Vol. 219. - P. 579-587.
16. Single-molecule imaging of hyaluronan in human synovial fluid / J. Kappler, T. P. Kaminski, V. Gieselmann [et al.]. - DOI 10.1117/1.3514639 // Journal of Biomedical Optics. - 2010. -Vol. 15 (6). - P. 060504.
17. Continuous optical coherence tomography monitoring of nanoparticles accumulation in biological tissues / M. A. Sirotkina, M. V. Shirmanova, M. L. Bugrova [et al.]. - DOI 10.1007/s11051-010-0028-x // Journal of Nanoparticle Research. - 2011. - Vol. 13, № 1. - P. 283-291.
18. Optical Coherence Tomography monitoring for laser surgery of laryngeal carcinoma / A. V. Shakhov, A. B. Terentjeva, V. A. Kamensky [et al.]. - DOI 10.1002/jso.1105 // Journal of Surgical Oncology. - 2001. - Vol. 77, № 4. - P. 253-258.
19. Клинико-экспериментальное обоснование применения оптической когерентной томографии в медицинской практике / Н. М. Шахова, В. М. Геликонов, Г. В. Геликонов [и др.]. - Текст : непосредственный // Лазерная медицина. - 2004. - Т. 8, № 3. - С. 292.
20. Kamensky, V. In sity monitoring of laser modification process in human cataractous lens and porcine cornea using coherence tomography / V. Kamensky, F. Feldchtein, A. Sergeev // Journal Biomedical Optics. - 1999. - Vol. 4, № 1. - P. 137-143.
21. Eye tissue structure and refraction alterations upon nondestructive laser action / E. N. Sob-ol, O. I. Baum, N. Yu. Ignat'eva [et al.]. - DOI 10.1134/S1054660X0605001X // Laser Physics. -2006. - Vol. 16. - No 5. - P. 735-740.
22. Visibility of trabecular meshwork by standard and polarization-sensitive optical coherence tomography / Y.Yasuno, M.Yamanari, K.Kawana [et al.]. - DOI: 10.1117/1.3499421 // Journal of Biomedical Optics. - 2010. - Vol. 15 (6). - P. 061705.
23. Григорьевская, А. А. Компьютерный эксперимент верификации инвариантных свойств Trace-критерия спиновой неустойчивости / А. А. Григорьевская. - Текст : непосред-ственнный // Математика : материалы LIX Международной научной студенческой конференции, Новосибирск, 12 февраля 2021 года. - Новосибирск : Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 2021. - С. 94-95.
24. Optical coherence elastography for strain dynamics measurements in laser correction of cornea shape / V. Y. Zaitsev, A. L. Matveyev, L. A. Matveev [et al.]. - DOI 10.1002/jbio.201600291 // Journal of Biophotonics. - 2017. - Vol. 10, № 11. - P. 1450-1463.
25. Magnetite nanoparticles with tunable gold or silver shell / M. Mandal, S. Kundu, S. K. Ghosh [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2017. - Vol. 286. - P. - 187-194.
26. Iwamoto, T. Fabrication of iron oxide nanoparticles using laser ablation in liquids / T. Iwamoto, T. Ishigaki. - DOI: 10.1088/1742-6596/4411/012034 // 11th APCPST and 25th SPSM JOP:Conf.Series. - 2013. - Vol. 441. - P. 012034.
27. Biofunctional magnetic 'core-shell' nanoparticles generated by laser ablation of iron in liquid / A. I. Omelchenko, E. N. Sobol, A. V. Simakin [et al.]. - DOI 10.1088/1054-660X/25/2/025607 // Laser Physics. - 2015. - Vol. 25, № 2. - P. 025607.
28. Laser-induced micropore formation and modification of cartilage structure in osteoarthritis healing / E. Sobol, O. Baum, A. Sviridov A. [et al.]. - DOI: 10.1117/1.JBO.22.9.091515 // Journal of Biomedical Optics. - 2017. - Vol. 22, № 9. - P. 091515.
29. Laser reshaping of costal cartilage for transplantation / O. I. Baum, Y. M. Soshnikova, E. N. Sobol [et al.]. - DOI 10.1002/lsm.21077 // Lasers in Surgery and Medicine. - 2011. - Vol. 43, № 6. - P. 511-515.
30. Criteria for spin instability based on the node distribution in Trace-transform of the SHS / A. Grigoryevskaya, V. Jordan, I. Shmakov, P. Gulyaev. - DOI 10.1088/17426596/1745/1/012065 // Journal of Physics: Conference Series : 6, Samara, 26-29.05.2020. - Samara, 2021. - P. 012065.
31. Цуи, Х. Ж. Сценарии структурообразования системы c упрочняющими добавками / Х. Ж. Цуи, А. А. Григорьевская, П. Ю. Гуляев. - DOI 10.17816/byusu20200241-49 // Вестник Югорского государственного университета. - 2020. - № 2 (57). - С. 41-49.
32. The new method for treatment of larynx stenosis based on transplantation of rib cartilage reshaped with 1.56-p.m laser radiation / O. I. Baum, Y. M. Alexandrovskaya, S. V. Starostina [et al.]. - DOI 10.1117/12.2511410 // Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE, San Francisco, CA, 02.02.2019. - San Francisco, 2019. - P. 108530G.
33. Kasianenko, E. M. Photothermal effect of laser radiation on the electrical properties of cartilage impregnated with magnetite nanoparticles / E. M. Kasianenko, A. I. Omelchenko, E. N. Sobol // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics volume. - 2016. - Vol. 80. - P. 463-466.
34. Касьяненко, Е. М. Фототермический эффект лазерного нагрева наночастиц в биологических тканях / Е. М. Касьяненко, А. И. Омельченко. - Текст : непосредственный // Ученые записки физического факультета Московского университета. - 2019. - № 2. - С. 1920302.
35. Стимуляция проникновения магнитных наночастиц в хрящевую и костную ткань с помощью градиента магнитного поля / В. Ю. Афонькин, К. Г. Добрецов, А. К. Кириченко [и др.]. -Текст : непосредственный // Сибирское медицинское обозрение. - 2008. - № 2 (50). - С. 37-39.
36. Gulyaev, P. Experimental observation of the instability mode in the combustion wave by the differential chronoscopy method / P. Gulyaev, A. Grigoryevskaya, V. Jordan. - DOI 10.1109/EFRE47760.2020.9241952 // 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE 2020), Virtual, Tomsk, Russia, 14-26.09.2020. - Tomsk : Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2020. - P. 1227-1231.
37. Омельченко, А. И. Влияние лазерного излучения и магнитного поля на массоперенос фотопоглощающих магнитных наночастиц в вязкоупругих биологических тканях / А. И. Омельченко, Э. Н. Соболь. - Текст : непосредственный // Перспективные материалы. -2010. - № 8. - С. 125-128.
38. Equipment and technologies of air-plasma spraying of functional coatings / V. Kuzmin, I. Gulyaev, D. Sergachev [et al.]. - DOI 10.1051/matecconf/201712901052 // MATEC Web of Conferences, Sevastopol, 11-15.09.2017. - Sevastopol : EDP Sciences, 2017. - P. 01052.
39. Солоненко, О. П. Плазменная обработка и напыление порошков оксидов металлов / О. П. Солоненко, И. П. Гуляев, А. В. Смирнов. - Текст : непосредственный // Письма в Журнал технической физики. - 2008. - Т. 34, № 24. - С. 22-27.
40. Starch-modified magnetite nanoparticles for impregnation into cartilage / Y. M. Soshniko-va, O. I. Baum, E. N. Sobol [et al.]. - DOI 10.1007/s11051-013-2092-5 // Journal of Nanoparticle Research. - 2013. - Vol. 15, № 11. - P. 2092-2101.
41. Gulyaev, P. Y. Nanotechnologies of the Treatment and Production of Complex Transition Metal Oxides with High Photothermal Effect / P. Y. Gulyaev, M. K. Kotvanova, A. I. Omelchenko. - DOI 10.1134/S2075113318030140 // Inorganic Materials: Applied Research. - 2018. - Vol. 9, № 3. - P. 540-545.
42. Optical coherence tomography for visualizing transient strains and measuring large deformations in laser-induced tissue reshaping / V. Y. Zaitsev, A. L. Matveyev, L. A. Matveev [et al.]. - DOI 10.1088/1612-2011/13/11/115603 // Laser Physics Letters. - 2016. - Vol. 13, № 11. - P. 115603.
43. Материалы на основе оксидов переходных металлов для лазерной медицины / С. С. Павлова, М. К. Котванова, П. Ю. Гуляев, А. И. Омельченко. - Текст : непосредственный // Новые материалы : Сборник материалов, Сочи, 01-04 июня 2016 года. - Сочи : Интерконтакт Наука, 2016. - С. 196-197.
44. Optical coherence elastography for strain dynamics measurements in laser correction of cornea shape / V. Y. Zaitsev, A. L. Matveyev, L. A. Matveev [et al.]. - DOI 10.1002/jbio.201600291 // Journal of Biophotonics. - 2017. - Vol. 10, № 11. - P. 1450-1463.
45. Лазерная стимуляция клеток хрящевой ткани: термомеханическое и низкоинтенсивное воздействие / Ю. М. Александровская, О. И. Баум, А. Б. Шехтер [и др.] // Лазеры в науке, технике, медицине : сборник научных трудов XXX Международной конференции, Москва, 02-04 октября 2019 года / под редакцией В. А. Петрова. - Москва : Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2019. - С. 156-160.
