Ученые сделали живую мышь прозрачной, воспользовавшись идеей из романа «Человек-невидимка»
Ученые из Стэнфордского университета (США) сделали открытие, которое может в корне изменить подход к биомедицинским исследованиям. Они нашли способ временно сделать кожу мыши прозрачной с помощью обычного пищевого красителя под названием тартразин. Этот метод позволяет исследователям наблюдать за работой органов без хирургического вмешательства, сообщает РБК со ссылкой на CNN и журнал Science.
В научно-фантастическом романе Герберта Уэллса «Человек-невидимка» 1897 года главный герой изобретает сыворотку, которая делает клетки его тела прозрачными. Описанная в романе технология легла в основу современных исследований.
Как знает любой ребенок, который когда-либо держал руку над фонариком, свет заставляет ваши пальцы светиться красным, но не дает четкого изображения костей, мышц и кровеносных сосудов внутри. Это потому, что ткань рассеивает свет так, что он не светит прямо из фонарика.
Это рассеивание возникает из-за того, что биологические ткани представляют собой смеси материалов. Каждый прозрачный материал имеет так называемый показатель преломления.
Ученые выяснили, что молекулы желтого красителя тартразина изменяют показатель преломления в тканях кожи, что позволяет свету проходить через нее почти без рассеивания. Всего через несколько минут кожа становится прозрачной. В ходе эксперимента ученым удалось рассмотреть кровеносные сосуды и внутренние органы у живых мышей. Сама прозрачность обратима.
Краситель тартразин сертифицирован для использования в пищевых продуктах, таких как чипсы и мороженое. Именно он используется для придания закуске Cheetos ее отличительного оранжевого цвета.
«Мы объединили желтый краситель, который поглощает большую часть света, особенно синего и ультрафиолетового, с кожей, которая рассеивает свет. По отдельности эти вещества не пропускают много света, но вместе они сделали кожу мыши прозрачной», – пояснил автор исследования Цзыхао Оу.
Когда исследователи побрили мышей и втирали краситель в их кожу, эта техника заняла всего несколько секунд, чтобы создать оранжевое биологическое витражное окно во внутренности животных. Внезапно они смогли наблюдать, как бьется сердце каждого грызуна, а его желудочно-кишечная система проталкивает пищу через кишечник.
Используя микроскоп, команда Хонга также рассмотрела другие ткани, включая мышечные волокна в бритой ноге мыши, что обычно можно увидеть только путем имплантации эндоскопа через кожу животного. Они даже втирали краситель в голую кожу головы мыши, чтобы сделать ее прозрачной. С помощью темно-красного флуоресцентного красителя исследователи смогли увидеть нейроны, активирующиеся во внешних слоях мозга. Черепные кости мышей от природы полупрозрачны, потому что они очень тонкие. В конечном итоге такие окна могли бы позволить исследователям наблюдать за тем, что делает мозг, пока мышь ведет себя как обычно или выполняет задачи.
После того как исследователи смыли краситель водой, естественный цвет кожи вернулся и мыши жили без видимых побочных эффектов.
Хонг говорит, что у этой техники все еще есть ограничения. Поскольку окна оранжевые, большинство флуоресцентных красителей не будут видны через них. Еще одна проблема – толщина ткани. В предварительных исследованиях команда Хонга обнаружила, что инъекция тартразина под кожу может позволить исследователям увидеть более глубокие структуры. Наконец, краситель не компенсирует богатый железом гемоглобин в крови и определенные белки, которые имеют другие показатели преломления, чем вода и липиды, поэтому эти ткани не становятся прозрачными из-за красителя.
Технология может найти широкое применение в медицине. Например, она поможет врачам легче находить вены при заборе крови или введении игл, что особенно актуально для пожилых людей с плохо заметными венами. Кроме того, она может улучшить диагностику кожных заболеваний и облегчить процедуры на коже – например, удаление татуировок или фототерапию для лечения глубоких тканей. Однако на людях эксперименты еще не проводились. По словам исследователей, кожа человека примерно в десять раз толще, чем у мыши.
rbc.ru, planet-today.ru
Вверх▲
Отзывы читателей (0)
Написать отзыв▼
Архив рубрики / Другие статьи этого номера 37 (1560) от 10 сентября 2024 года
ситуацияОтсутствие тротуара к детским лагерям в Курске мэр объяснил «несовершенством законодательства»
к 30-летию «ддд»
благоустройство
с места событий«Костры разводят, готовят картошку...» Житель Тёткино показал, как сейчас живет приграничный поселок
родные места
коммунальное чп
об этом говорят
врачебная ошибкаЗа неверный диагноз курянка отсудила у больницы 650 тысяч рублей
авария на переезде
происшествия
происшествия
происшествия
происшествия
преступление и наказаниеВ Курске бразильцы с нигерийцем и россиянами пытались сбыть 3 килограмма наркотиков
бейся, «сине-белый»!Курский «Авангард» в меньшинстве не удержал победу над «Текстильщиком»
подготовка к сезону
у канатов ринга
пьедестал почета
будь осторожен!
народ говорит
юридическая консультация
биржа труда
росреестр разъясняет
советы врача
заболевания
стоматология
стратегический запас
сад и огород
сезонное