Павлов Александр Николаевич – н. с. лаборатории «Радиационные технологии», Физико-технический институт.
Якутск
Alexander N. Pavlov – Researcher, Laboratory “Radiation Technologies”, Institute of Physics and Technology, M.K. Ammosov North-Eastern Federal University.
Yakutsk
Мамаева Саргылана Николаевна – к. ф.-м. н., доцент, зав. каф. общей и экспериментальной физики Физико-технического института.
Якутск
Sargylana N. Mamaeva – Cand. Sci. (Phys.-Math.), Associate Professor, Head of the Department of General and Experimental Physics, Institute of Physics and Technology, M.K. Ammosov North-Eastern Federal University.
Yakutsk
Винокуров Павел Васильевич – н. с. лаборатории «Дизайн-центр электроники «Север», Физико-технический институт.
Якутск
Pavel V. Vinokurov – Researcher, Laboratory of Electronic Design Center “North”, Institute of Physics and Technology, M.K. Ammosov North-Eastern Federal University.
Yakutsk
Максимов Георгий Владимирович – д. б. н., проф. каф. биофизики биологического факультета.
Москва
Scopus Author ID 7101648122, ResearcherID B-4396-2016
Georgy V. Maximov – Dr. Sci. (Biology), Professor, Department of Biophysics, Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University.
Moscow
Scopus Author ID 7101648122, ResearcherID B-4396-2016
В данной работе представлены результаты исследования изменений свойств гемоглобина у пациентов с диагнозом рак шейки матки (РШМ) до и после лучевой терапии методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР-спектроскопии). Проведен анализ сухих мазков крови пациенток с РШМ и здоровых доноров с использованием КР-спектрометра с длиной волны возбуждения 532 нм. Результаты исследования выявили значительные нарушения кислород-транспортной функции гемоглобина. Сравнительный анализ спектральных характеристик показал более высокую концентрацию оксигемоглобина в контрольной группе по сравнению с образцами пациенток с РШМ, что свидетельствует о снижении кислород-связывающей способности при патологическом состоянии. Смещения и изменения интенсивности характеристических пиков указывают на увеличение доли дезоксигемоглобина при РШМ. Анализ ключевых колебательных мод (991, 1127, 1165, 1300, 1337 см⁻¹) подтвердил наличие конформационных изменений в гемовой группе и нарушение функции связывания кислорода. Особенно значимым оказалось изменение соотношения интенсивностей I₁₃₇₅/I₁₁₂₇ (разница 2–5.5% по сравнению с контрольной группой), отражающее уменьшение доли R-формы гемоглобина. Исследование выявило увеличение количества комплексов гемоглобина с NO (рост I₁₆₁₈/I₁₅₈₀ на 20%) при сохранении стабильного уровня метгемоглобина. Также обнаружены изменения физико-химических свойств эритроцитов: повышение текучести мембран (увеличение I₂₈₅₀/I₂₈₈₀ до 35%) и увеличение полярности микроокружения аминокислот (снижение I₂₉₃₀/I₂₈₅₀ на 23%) при РШМ. Лучевая терапия усугубляла эти изменения, хотя ее влияние на кислород-связывающую способность было менее выраженным, чем эффект самого онкологического процесса.
This study presents the results of investigation into hemoglobin property alterations in cervical cancer (CC) patients before and after radiation therapy using Raman spectroscopy. Dry blood smears from CC patients and healthy donors were analyzed using a Raman spectrometer with 532 nm excitation wavelength. The results revealed significant impairments in hemoglobin’s oxygen transport function. Comparative analysis of spectral characteristics demonstrated higher oxyhemoglobin concentrations in the control group versus CC samples, indicating reduced oxygen-binding capacity in the pathological state. Peak shifts and intensity changes suggested increased deoxyhemoglobin fractions in CC patients. Analysis of key vibrational modes (991, 1127, 1165, 1300, 1337 cm⁻¹) confirmed conformational changes in the heme group and impaired oxygen-binding function. Particularly significant was the altered intensity ratio I₁₃₇₅/I₁₁₂₇ (2-5.5% difference versus controls), reflecting decreased R-state hemoglobin fractions. The study identified increased hemoglobin-NO complexes (20% rise in I₁₆₁₈/I₁₅₈₀) while methemoglobin levels remained stable. We also observed changes in erythrocyte physicochemical properties: increased membrane fluidity (35% higher I₂₈₅₀/I₂₈₈₀) and enhanced amino acid environment polarity (23% decrease in I₂₉₃₀/I₂₈₅₀) in CC patients. Radiation therapy exacerbated these changes, though its impact on oxygen-binding capacity was less pronounced than the oncological process itself.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.