Нове рішення поки що тестували лише на мишах, але якщо воно спрацює на людях, це може відкрити безліч медичних можливостей, кажуть дослідники. (Зображення: Keyi “Onyx” Li/US National Science Foundation)
Звичайний харчовий барвник може зробити шкіру живих мишей прозорою, що дозволить дослідникам зазирнути всередину тіла без хірургічного втручання.
Це перший випадок, коли вчені використали цю техніку для візуалізації тканин живих мишей під мікроскопом. Вони застосували безпечний для харчових продуктів барвник, який, ймовірно, можна знайти в закусках у вашій коморі, та кілька фундаментальних принципів фізики, щоб зробити мишей прозорими.
Вам може сподобатися
-
Наші кишкові бактерії можуть поглинати та видаляти токсичні «хімічні речовини назавжди» — принаймні у лабораторних мишей.
-
Вчені стверджують, що люди можуть мати невикористані «суперсили» завдяки генам, пов'язаним зі сплячкою
-
Вчені давали мишам вакцини від грипу, чистячи їхні крихітні зуби зубною ниткою — і це спрацювало
Якщо частинки світла потрапляють на межу між двома матеріалами з різними показниками заломлення, ці частинки змушені змінювати напрямок, або розсіюватися. Хоча світло може легко проходити крізь прозорі матеріали, такі як склянка води, непрозорі матеріали заважають йому, відбиваючи його в багатьох напрямках. Це світло потім відбивається до ваших очних яблук, коли ви дивитеся на матеріал, і таким чином мозок інтерпретує це розсіяне світло як випромінювання від непрозорого об'єкта. Ось чому ви зазвичай не можете бачити крізь тіло людини.
Але тепер вчені відкрили простий трюк для зміни прозорості шкіри: вони взяли концентрований харчовий барвник, який чудово поглинає світло, розчинили його у воді, а потім нанесли розчин на шкіру, що збалансувало показники заломлення речовин у цій тканині, зробивши її тимчасово напівпрозорою.
Дослідники описали цей підхід у новому дослідженні, опублікованому в четвер (5 вересня) у журналі Science. Вони випробували цю методику на гризунах, використовуючи сертифіковану Управлінням з контролю за продуктами харчування та лікарськими засобами США кольорову добавку під назвою тартразин, також відому як FD&C Yellow No. 5. Цей жовто-помаранчевий барвник часто додають до таких продуктів, як десерти та цукерки, а також до різних напоїв, ліків та косметики.
Після того, як початкові експерименти показали, що тартразин може робити скибочки курячої грудки прозорими, команда дослідників звернулася до лабораторних мишей. Вони втирали розчин тартразину в шкіру голови гризунів, а потім спостерігали за тваринами під мікроскопом.
«Потрібно кілька хвилин, щоб проявилася прозорість», – сказав у своїй заяві провідний автор дослідження Цзихао Оу, доцент кафедри фізики Техаського університету в Далласі. «Це схоже на те, як працює крем для обличчя або маска: необхідний час залежить від того, як швидко молекули дифундують у шкіру».
Кадр з покадрової зйомки, на якому видно кровоносні судини в черепі миші, обробленої розчином тартразину.
Після того, як розчин затвердів, дослідники змогли побачити кровоносні судини, що протікають по поверхні черепів мишей, з роздільною здатністю мікрометра (0,001 міліметра). В окремому експерименті вони нанесли розчин тартразину на черевну порожнину мишей. Протягом кількох хвилин вони змогли чітко ідентифікувати такі органи, як печінка, тонкий кишечник і сечовий міхур. Вони навіть могли бачити скорочення м'язів у кишечнику, а також ледь помітні рухи живота, спричинені диханням і серцебиттям.
Вам може сподобатися
-
Наші кишкові бактерії можуть поглинати та видаляти токсичні «хімічні речовини назавжди» — принаймні у лабораторних мишей.
-
Вчені стверджують, що люди можуть мати невикористані «суперсили» завдяки генам, пов'язаним зі сплячкою
-
Вчені давали мишам вакцини від грипу, чистячи їхні крихітні зуби зубною ниткою — і це спрацювало
Прозорість можна було повернути, промивши шкіру мишей водою, позбавивши їх розчину харчового барвника. Будь-який надлишок тартразину, який поглинався організмом, виводився з сечею гризунів протягом 48 годин після нанесення.
Лікування викликало «мінімальне запалення» у короткостроковій перспективі, пишуть дослідники у дослідженні, але, схоже, воно не мало жодних довгострокових наслідків для здоров'я тварин, що вимірювалося змінами їхньої маси тіла та результатами аналізів крові.
«Цей підхід пропонує новий спосіб візуалізації структури та активності глибоких тканин та органів in vivo [в живому тілі] безпечним, тимчасовим та неінвазивним способом», – написали Крістофер Роулендс та Джон Горецький з Імперського коледжу Лондона в коментарі до нового дослідження. Ні Роулендс, біоінженер, ні Горецький, фізик, не брали участі в новій роботі.
Зображення 1 з 2
(Зображення: Live Science)
Черевце миші до (ліворуч) та після (праворуч) нанесення розчину тартразину на її шкіру. (Зображення надано: Стенфордський університет) ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Вчені вирощують крихітні серця, щоб дізнатися, які препарати підвищують ризик вроджених вад розвитку
— Вчені виявили новий тип клітин у печінці
— Вчені щойно виростили суперреалістичні мініатюрні товсті кишки в лабораторії та дали їм рак
Нова методика ще не була випробувана на людях. Наша шкіра приблизно в чотири рази товща, ніж у мишей, що ускладнює всмоктування тартразину в її найглибший шар. Але якщо майбутні дослідження покажуть, що барвник працює на людях і є безпечним, він може стати корисним медичним інструментом, каже дослідницька група.
«У майбутньому ця технологія може зробити вени більш видимими для забору крові, зробити видалення татуювань за допомогою лазера простішим або допомогти у ранньому виявленні та лікуванні раку», – заявив співавтор дослідження Госонг Хонг, доцент кафедри матеріалознавства та інженерії Стенфордського університету.
Ви коли-небудь замислювалися, чому деякі люди нарощують м’язи легше за інших, або чому веснянки з’являються на сонці? Надсилайте нам свої запитання про те, як працює людський організм, на адресу [email protected] з темою листа «Health Desk Q», і ви можете побачити відповідь на своє запитання на вебсайті!
Емілі Кук, навігація по соціальним мережам, штатний автор
Емілі — журналістка новин про здоров'я з Лондона, Велика Британія. Вона має ступінь бакалавра з біології Даремського університету та ступінь магістра з клінічної та терапевтичної неврології Оксфордського університету. Вона працювала в галузі наукової комунікації, медичного письма та місцевим репортером новин, одночасно проходячи навчання з журналістики NCTJ у News Associates. У 2018 році її було названо однією з 30 журналістів віком до 30 років, за якими варто стежити за версією MHP Communications. ([email protected])
Читати далі
Наші кишкові бактерії можуть поглинати та видаляти токсичні «хімічні речовини назавжди» — принаймні у лабораторних мишей.
Вчені стверджують, що люди можуть мати невикористані «суперсили» завдяки генам, пов'язаним зі сплячкою
Вчені давали мишам вакцини від грипу, чистячи їхні крихітні зуби зубною ниткою — і це спрацювало
Ранні випробування нового безлазерного лікування очей є багатообіцяючим
8-річна дитина з рідкісним, смертельним захворюванням демонструє значне покращення після експериментального лікування
Зміна дієти може полегшити лікування раку мозку, згідно з попередніми дослідженнями
Найновіше в анатомії
Спостереження за сонячним затемненням 29 березня може призвести до пошкодження очей за лічені секунди — і ви навіть не відчуєте цього
Нові клітини, виявлені в оці, можуть допомогти відновити зір, кажуть вчені
Вчені виявили новий тип жиру в животі людини
«Рудиментарний» людський м'яз, що ворушить вухами, насправді згинається, коли ми напружуємося, щоб почути
На скільки більше калорій спалюють м'язи, ніж жир?
Вчені виявили новий вид хряща, схожий на наповнену жиром «бульбашкову плівку»
Останні новини
Дослідники виявили, що найдавніші мумії світу були висушені копченням 10 000 років тому в Китаї та Південно-Східній Азії
На римському кладовищі в Нідерландах знайшли 1900-річну олійну лампу, яка освітлювала «подорож у потойбічне життя».
Вчені виміряли «натальний поштовх», який вперше відправив чорну діру-зародок у космос
Вірус «російської матрьошки» ховається всередині смертельного грибка, що робить його ще небезпечнішим для людей.
Зміна дієти може полегшити лікування раку мозку, згідно з попередніми дослідженнями
3300-річний давньоєгипетський свисток, ймовірно, використовувався поліцейським, який охороняв «священне місце» царської гробниці.
ОСТАННІ СТАТТІ
Дослідники виявили, що найдавніші мумії світу були висушені копченням 10 000 років тому в Китаї та Південно-Східній Азії.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type_news,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
