Все мы точно это ели: обычный пищевой краситель делает кожу прозрачной для лазера
Метод, при котором кожа временно становится прозрачной, может предложить исследователям неинвазивный способ заглянуть внутрь тел живых мышей.
Краситель, который помогает придать чипсам и многим другим продуктам питания жёлтый и оранжевый оттенок, также может сделать ткани лабораторных грызунов прозрачными, обнаружили исследователи. Нанесение красителя на кожу живых мышей позволило учёным заглянуть сквозь неё, наблюдая кровеносные сосуды и внутренние органы. Метод представляет собой щадящий способ наблюдения за живыми организмами.
Методика работает за счёт изменения того, как ткани тела, которые обычно непрозрачны, взаимодействуют со светом. Жидкости, жиры и белки, из которых состоят ткани, в том числе кожа и мышцы, имеют разные параметры: водные компоненты имеют низкие показатели преломления, тогда как липиды (они же жиры) и белки — высокие. Ткани кажутся непрозрачными, потому что контраст между этими показателями преломления приводит к рассеянию света. Исследователи предположили, что добавление к таким тканям красителя, который очень хорошо поглощает свет, может сократить разрыв между показателями преломления компонентов настолько, чтобы сделать их прозрачными.
Нанося краситель на кожу мышиных голов, через аппаратуру лазерной спекл-контрастной визуализации, то есть неинвазивного и бесконтактного анализа, исследователи наблюдали кровеносные сосуды в мозге грызунов.
Соавтор исследования Госонг Хонг — материаловед из Стэнфордского университета в Калифорнии. Он объяснил, что когда материал поглощает много света одного цвета, то он будет сильнее преломлять свет в других цветах. Учёные использовали теоретическую физику, чтобы предсказать, как определённые молекулы изменят взаимодействие тканей мыши со светом. В итоге сосредоточились на тартразине, или FD & C Yellow 5, распространённом красителе, используемом во многих переработанных пищевых продуктах.
Когда тартразин растворяют в воде, это заставляет жидкость отклонять свет так же, как это делают жиры, сказал Хонг. Ткань, содержащая жидкости и липиды, становится прозрачной при добавлении красителя, потому что преломление света жидкостями соответствует преломлению света липидами.
Исследователи продемонстрировали способность тартразина делать ткани прозрачными на тонких кусочках сырой куриной грудки. Затем они втирали краситель в различные участки кожи живых лабораторных мышей. Нанесение красителя на головы грызунов позволило команде тщательно изучить крошечные ветвления кровеносных сосудов, на брюшко — дало чёткое представление о сокращении кишечника мыши в процессе пищеварения и выявило другие движения, связанные с дыханием. Исследователи также использовали раствор тартразина на лапке мыши, что позволило различить мышечные волокна под кожей.
Открытие позволяет сделать ткани прозрачными только на глубину около 3 миллиметров, поэтому в настоящее время он имеет ограниченное практическое применение для более крупных животных.
Метод оказался не только безопасным и простым, но и обратимым — когда краситель смывали, кожа просто становилась непрозрачной для наблюдений через лазерную аппаратуру. Так что уже на этом этапе использования технология имеет огромные преимущества уже как минимум при работе с подопытными мелкими животными. А это, в свою очередь, ведёт к новым успехам в исследовании нервной системы и нейродегенеративных заболеваний, для которых очень важны наблюдения за теми же лабораторными мышами.
Краситель, который помогает придать чипсам и многим другим продуктам питания жёлтый и оранжевый оттенок, также может сделать ткани лабораторных грызунов прозрачными, обнаружили исследователи. Нанесение красителя на кожу живых мышей позволило учёным заглянуть сквозь неё, наблюдая кровеносные сосуды и внутренние органы. Метод представляет собой щадящий способ наблюдения за живыми организмами.
Методика работает за счёт изменения того, как ткани тела, которые обычно непрозрачны, взаимодействуют со светом. Жидкости, жиры и белки, из которых состоят ткани, в том числе кожа и мышцы, имеют разные параметры: водные компоненты имеют низкие показатели преломления, тогда как липиды (они же жиры) и белки — высокие. Ткани кажутся непрозрачными, потому что контраст между этими показателями преломления приводит к рассеянию света. Исследователи предположили, что добавление к таким тканям красителя, который очень хорошо поглощает свет, может сократить разрыв между показателями преломления компонентов настолько, чтобы сделать их прозрачными.
Нанося краситель на кожу мышиных голов, через аппаратуру лазерной спекл-контрастной визуализации, то есть неинвазивного и бесконтактного анализа, исследователи наблюдали кровеносные сосуды в мозге грызунов.
Соавтор исследования Госонг Хонг — материаловед из Стэнфордского университета в Калифорнии. Он объяснил, что когда материал поглощает много света одного цвета, то он будет сильнее преломлять свет в других цветах. Учёные использовали теоретическую физику, чтобы предсказать, как определённые молекулы изменят взаимодействие тканей мыши со светом. В итоге сосредоточились на тартразине, или FD & C Yellow 5, распространённом красителе, используемом во многих переработанных пищевых продуктах.
Когда тартразин растворяют в воде, это заставляет жидкость отклонять свет так же, как это делают жиры, сказал Хонг. Ткань, содержащая жидкости и липиды, становится прозрачной при добавлении красителя, потому что преломление света жидкостями соответствует преломлению света липидами.
Исследователи продемонстрировали способность тартразина делать ткани прозрачными на тонких кусочках сырой куриной грудки. Затем они втирали краситель в различные участки кожи живых лабораторных мышей. Нанесение красителя на головы грызунов позволило команде тщательно изучить крошечные ветвления кровеносных сосудов, на брюшко — дало чёткое представление о сокращении кишечника мыши в процессе пищеварения и выявило другие движения, связанные с дыханием. Исследователи также использовали раствор тартразина на лапке мыши, что позволило различить мышечные волокна под кожей.
Открытие позволяет сделать ткани прозрачными только на глубину около 3 миллиметров, поэтому в настоящее время он имеет ограниченное практическое применение для более крупных животных.
Метод оказался не только безопасным и простым, но и обратимым — когда краситель смывали, кожа просто становилась непрозрачной для наблюдений через лазерную аппаратуру. Так что уже на этом этапе использования технология имеет огромные преимущества уже как минимум при работе с подопытными мелкими животными. А это, в свою очередь, ведёт к новым успехам в исследовании нервной системы и нейродегенеративных заболеваний, для которых очень важны наблюдения за теми же лабораторными мышами.
- Дмитрий Ладыгин
- freepik.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Резкое сокращение численности летучих мышей вызвало смерти… тысяч американских детей
Зловещая взаимосвязь выявилась совсем недавно....
Японский угорь: съеден, но не сломлен
Обнаружен поразительный способ убегать даже из желудка хищника....
Антарктида достигла точки невозврата?
Выводы ведущих ученых разнятся....
Устройство причудливой формы признано самым креативным и полезным девайсом года
Большинство английских ученых пришли в восторг от этого прибора....
Крупные динозавры предпочитали Южный полюс
Как они выживали в морозы?...
Утраченную технологию кораблестроения возрастом 3500 лет заново открыли в 1950-х
Догреческие жители Крита были удивительно искусными корабелами....
Интернет-кошмар для детей и подростков в Австралии
Правительство закрывает малолетним доступ к соцсетям....
Встретимся в «Кафе „Белая акула“»
Ученые открыли главный секрет самых больших хищных рыб....
Шнобелевскую премию присудили за ракеты с голубиным наведением и дышащих задом свиней
Сюр, достойный научной премии за сомнительные достижения....
В Польше нашли древнюю могилу ребёнка-«вампира»
На страшное захоронение наткнулись в Хелме....
Полиция США получила первую официальную инструкцию по НЛО
Копы должны разбираться в «тарелочках» и немедленно о них докладывать....
Нога для робота с искусственными мышцами обскакала механические конечности
Имитировали живое с помощью электричества и гидравлики....
Ученые обнаружили «смайлик» на Марсе
Эта «улыбка» может намекать на научную сенсацию....
Деревяшка возрастом 1300 лет оказалась частью японской таблицы умножения
Но придумали такой «калькулятор» гораздо раньше — в Китае....
Водоросли: ключ к бесконечному источнику энергии?
Ученые считают, что новая технология радикально изменит мир....
Кто достоин пособия: Теперь решает искусственный интелект
Суд не сможет отменить вероятные ошибки....