Cercetătorii s-au uitat în creierul și corpurile unor animale vii după ce au descoperit că un colorant alimentar obișnuit poate face pielea, mușchii și țesuturile conjunctive temporar transparente, scrie The Guardian.
Aplicarea vopselei pe burta unui șoarece a făcut ca ficatul, intestinele și vezica urinară să fie clar vizibile prin pielea abdominală, în timp ce ungerea acestuia pe scalpul rozătoarei a permis oamenilor de știință să vadă vasele de sânge din creierul animalului.
Pielea tratată și-a recăpătat culoarea normală atunci când vopseaua a fost spălată, potrivit cercetătorilor de la Universitatea Stanford, care cred că procedura deschide o serie de aplicații la oameni, de la localizarea rănilor și găsirea venelor pentru extragerea sângelui până la monitorizarea tulburărilor digestive și depistarea tumorilor.
„În loc să se bazeze pe biopsii invazive, medicii ar putea fi capabili să diagnosticheze tumorile adânc înrădăcinate prin simpla examinare a țesutului unei persoane, fără a fi nevoie de o îndepărtare chirurgicală invazivă”, a spus dr. Guosong Hong, cercetător principal al proiectului. „Această tehnică ar putea face extragerile de sânge mai puțin dureroase, ajutându-i pe medici să localizeze cu ușurință venele de sub piele”.
Cum acționează colorantul alimentar asupra pielii
Trucul are ecouri ale abordării adoptate de Griffin în romanul lui HG Wells din 1897, ”Omul invizibil”, în care savantul genial, dar condamnat, descoperă că secretul invizibilității constă în potrivirea indicelui de refracție al unui obiect, sau capacitatea de a curba lumina, cu cel al invizibilității aerului din jur.
Când lumina pătrunde în țesutul biologic, o mare parte din ea este împrăștiată deoarece structurile din interior, cum ar fi membranele grase și nucleii celulari, au indici de refracție diferiți.
Pe măsură ce lumina trece de la un indice de refracție la altul, se îndoaie, făcând țesutul opac. Același efect face ca un creion să pară îndoit atunci când este scăpat într-un pahar cu apă.
Dr. Zihao Ou și colegii săi de la Stanford au teoretizat, în mod contraintuitiv, că anumiți coloranți ar putea face ca anumite lungimi de undă de lumină să treacă mai ușor prin piele și alte țesuturi. Coloranții puternic absorbanți modifică indicele de refracție al țesuturilor care le absorb, permițând oamenilor de știință să se potrivească cu indicii de refracție ai diferitelor țesuturi și să suprime orice împrăștiere.
Organele devenit vizibile după ce pielea a fost unsă cu tartrazină
Într-o serie de experimente descrise în Science, cercetătorii arată cum un piept de pui proaspăt a devenit transparent la lumina roșie la câteva minute după ce a fost scufundat în soluție de tartrazină, un colorant alimentar obișnuit care dă culoarea galbenă produselor în care este adăugat. Colorantul a redus împrăștierea luminii în interiorul țesutului, permițând razelor să pătrundă mai adânc.
Apoi, echipa a uns cu colorant galben burta unui șoarece, făcând ca pielea abdominală să fie vizibilă și dezvăluind intestinele și organele rozătoarei. Într-un alt experiment, ei au aplicat vopsea pe capul ras al unui șoarece și, printr-o tehnică numită imagistică cu contrast cu pete laser, au văzut vasele de sânge în creierul animalului.
„Cea mai surprinzătoare parte a acestui studiu este că de obicei ne așteptăm ca moleculele de colorant să facă lucrurile mai puțin transparente. De exemplu, dacă amestecați cerneală albastră în apă, cu cât adăugați mai multă cerneală, cu atât mai puțină lumină poate trece prin apă”, a spus Hong.
„În experimentul nostru, când dizolvăm tartrazina într-un material opac, cum ar fi mușchiul sau pielea, care în mod normal împrăștie lumina, cu cât adăugăm mai multă tartrazină, cu atât materialul devine mai limpede. Dar numai în partea roșie a spectrului de lumină. Acest lucru contravine a ceea ce ne așteptăm de obicei cu coloranții”.
Pielea revine la culoarea normală când colorantul este spălat
Cercetătorii descriu procesul ca fiind „reversibil și repetabil”, pielea revenind la culoarea sa naturală odată ce vopseaua este spălată. În prezent, transparența este limitată la adâncimea în care colorantul pătrunde, dar Hong a spus că plasturii sau injecțiile cu microace ar putea elibera colorantul mai profund.
Procedura nu a fost încă testată pe oameni, iar cercetătorii vor trebui să demonstreze că este sigură de utilizat, mai ales dacă colorantul este injectat sub piele.
Mulți oameni de știință studiază animale transparente în mod natural, cum ar fi peștele zebra, pentru a vedea cum se dezvoltă organele și caracteristicile bolilor, cum ar fi cancerul, la creaturile vii. Cu coloranții transparente, o gamă mult mai largă de animale ar putea fi studiată în acest fel.
Într-un articol însoțitor, Christopher Rowlands și Jon Gorecki, de la Imperial College din Londra, spun că va exista „un interes extrem de larg” pentru procedură, care, atunci când este combinată cu tehnici moderne de imagistică, ar putea permite oamenilor de știință să obțină imaginea întregului creier de șoarece sau să identifice tumori sub țesuturi groase de centimetri. „HG Wells, care a studiat biologia sub TH Huxley, ar fi aprobat cu siguranță această procedură”, mai scriu ei.