Un colorant alimentar obișnuit poate transforma pielea șoarecilor vii transparentă, permițând cercetătorilor să privească în interiorul corpului fără intervenție chirurgicală.
Aceasta este prima dată când oamenii de știință au folosit tehnica pentru a vizualiza țesuturile șoarecilor vii la microscop. Ei au folosit un colorant sigur pentru alimente, care poate fi găsit în gustările din cămară, și câteva principii fundamentale ale fizicii pentru a face șoarecii să fie vizibili.
Țesutul biologic este plin de lucruri, de la proteine la grăsimi și lichide, iar fiecare substanță diferă prin capacitatea sa de a îndoi sau refracta lumina care o lovește. Această proprietate este denumită indicele de refracție al unui material.
Dacă particulele de lumină lovesc o limită între două materiale cu indici de refracție diferiți, acele particule sunt forțate să își schimbe direcția sau să se împrăștie. În timp ce lumina poate trece cu ușurință direct prin materiale transparente – cum ar fi un pahar cu apă – materialele opace stau în calea luminii, trimițând-o să sară în mai multe direcții. Acea lumină se îndreaptă apoi către globii oculari atunci când te uiți la material și, astfel, la creier interpretează acea lumină împrăștiată ca provenind dintr-un obiect opac. De aceea, în mod normal, nu poți vedea prin corpul cuiva.
Înrudit: Oamenii de știință cresc până acum cei mai mulți șoareci asemănătoare oamenilor
Dar acum, oamenii de știință au descoperit un truc simplu pentru a schimba transparența pielii: au luat un colorant alimentar concentrat, care este excelent pentru a absorbi lumina, l-au dizolvat în apă și apoi au aplicat soluția pe piele, care a echilibrat indicii de refracție ai substanțelor din interior. acel țesut, făcându-l temporar translucid.
Cercetătorii au descris această abordare într-un nou studiu, publicat joi (5 septembrie) în jurnal Ştiinţă. Ei au testat tehnica pe rozătoare folosind un aditiv de culoare certificat de Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA numit tartrazinacunoscut și sub numele de FD&C Yellow No. 5. Acest colorant galben-portocaliu este adesea adăugat în alimente precum deserturi și bomboane, precum și în diferite băuturi, medicamente și produse cosmetice.
După ce experimentele inițiale au arătat că tartrazina poate transforma feliile de piept de pui transparente, echipa a apelat la șoareci de laborator. Au frecat o soluție de tartrazină pe scalpul rozătoarelor și apoi au observat animalele la microscop.
„Este nevoie de câteva minute pentru ca transparența să apară”, autorul principal al studiului Zihao Oua spus un profesor asistent de fizică la Universitatea din Texas din Dallas, într-un declaraţie. „Este similar cu modul în care funcționează o cremă sau o mască facială: timpul necesar depinde de cât de repede difuzează moleculele în piele”.
Odată instalată soluția, cercetătorii au putut să vadă vasele de sânge curge pe suprafața craniilor șoarecilor la o rezoluție la nivel de micrometru (0,001 milimetri). Într-un experiment separat, ei au aplicat soluția de tartrazină pe abdomenul șoarecilor. În câteva minute, au putut identifica clar organe precum ficat, intestinul subtire şi vezica urinara. Ei ar putea vedea chiar și mușchii din interiorul intestinului contractându-se, precum și mișcări subtile ale abdomenului cauzate de respirație și inima bataie.
Transparența ar putea fi inversată prin clătirea pielii șoarecilor cu apă, eliminându-i de soluția de colorant alimentar. Orice exces de tartrazină care a fost absorbit în organism a fost excretat în urina rozătoarelor în 48 de ore de la aplicare.
Tratamentul a indus „inflamație minimă” pe termen scurt, au scris cercetătorii în studiu, dar nu pare să aibă efecte pe termen lung asupra sănătății animalelor, măsurată prin modificările greutății corporale și testul de sânge. rezultate.
„Această abordare oferă un nou mijloc de vizualizare a structurii și activității țesuturilor și organelor profunde in vivo [in the living body] într-o manieră sigură, temporară și neinvazivă”, Christopher Rowlands şi Jon Gorecki la Imperial College London, a scris într-un comentariul noului studiu. Nici Rowlands, un bioinginer, nici Gorecki, un fizician, nu au fost implicați în noua lucrare.
Noua tehnică nu a fost încă testată pe oameni. Pielea noastră este despre de patru ori mai gros decât cel al șoarecilorceea ce ar face mai dificilă absorbția tartrazinei în stratul său cel mai profund. Dar dacă studiile viitoare arată că colorantul funcționează la oameni și este sigur, ar putea deveni un instrument medical util, spune echipa de cercetare.
„În viitor, această tehnologie ar putea face venele mai vizibile pentru extragerea sângelui, ar putea face îndepărtarea tatuajelor pe bază de laser mai simplă sau ar putea ajuta la detectarea și tratamentul precoce al cancerelor”, coautor al studiului. Guosong Hongun profesor asistent de știința materialelor și inginerie la Universitatea Stanford, a spus într-un declaraţie.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!