| Sănătate / Ştiinţa şi sănătatea |
Un colorant alimentar face pielea transparentă
Cercetătorii au dezvoltat o nouă modalitate de a vedea organele din corp, făcând țesuturile transparente pentru lumina vizibilă.
Ilustrarea unei mâini umane așa cum ar apărea dacă noul efect de transparență a țesuturilor se va dovedi eficient şi la oameni. În prezent, efectul a fost testat doar pe animale de laborator. Foto: Keyi "Onyx" Li/NSF
O aplicare a coloranților alimentari siguri se poate folosi la o gamă largă de diagnostice medicale, de la localizarea leziunilor şi monitorizarea tulburărilor digestive până la identificarea cancerelor.
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 afirmă cercetătorii de la Universitatea Stanford. din Statele Unite.
De exemplu, anumite terapii folosesc lasere pentru a elimina celulele canceroase și precanceroase, dar sunt limitate la zonele din apropierea suprafeței pielii. Această tehnică poate fi capabilă să îmbunătățească penetrarea luminii.
Pentru a stăpâni noua tehnică, cercetătorii au dezvoltat o modalitate de a prezice modul în care lumina interacționează cu țesuturile biologice vopsite.
Aceste predicții au necesitat o înțelegere profundă a împrăștierii luminii, precum și a procesului de refracție, în care lumina își schimbă viteza și se îndoaie pe măsură ce trece dintr-un material în altul.
Imprăștirea luminii este motivul pentru care nu putem vedea prin corpul nostru: grăsimile, fluidele din celule, proteinele și alte materiale au fiecare un indice de refracție diferit, o proprietate care dictează cât de semnificativ se va curba unda de lumină care intră în contact cu ele.
În majoritatea țesuturilor, aceste materiale sunt strânse unele de altele, astfel încât indicii de refracție diferiţi fac ca lumina să se împrăștie pe măsură ce trece prin ele. Este efectul de împrăștiere pe care ochii noștri îl interpretează ca materiale opace, colorate, biologice.
Cercetătorii și-au dat seama că, dacă doreau să facă materialul biologic transparent, trebuiau să găsească o modalitate de a potrivi diferiții indici de refracție, astfel încât lumina să poată trece fără obstacole.
Pe baza unor cunoștințe fundamentale din domeniul opticii, cercetătorii au realizat că coloranții care sunt cei mai eficienți în absorbția luminii pot fi, de asemenea, foarte eficienți în direcționarea uniformă a luminii printr-o gamă largă de indici de refracție.
Un colorant pe care cercetătorii l-au prezis că ar fi deosebit de eficient a fost tartrazina, colorantul alimentar cunoscut mai frecvent sub numele de FD & C Yellow 5.
Atunci când sunt dizolvate în apă și absorbite în țesuturi, moleculele de tartrazină sunt perfect structurate pentru a se potrivi cu refracția. împiedicând împrăștierea luminii, şi rezultând astfel transparența.
Cercetătorii au testat mai întâi pe felii subțiri de piept de pui. Pe măsură ce concentrațiile de tartrazină au crescut, indicele de refracție al fluidului din celulele musculare a crescut până s-a potrivit cu indicele de refracție al proteinelor musculare, felia devenind transparentă.
Apoi, cercetătorii au frecat ușor o soluție de tartrazină pe animale de laborator. În primul rând, au aplicat soluția pe scalp, făcând pielea transparentă pentru a dezvălui vasele de sânge care traversează creierul.
Apoi, au aplicat soluția pe abdomen, care în câteva minute a arătat contracțiile intestinului și mișcările cauzate de bătăile inimii și de respirație.
Tehnica a rezolvat caracteristici la scara de microni și chiar a îmbunătățit observațiile la microscop.
Când colorantul a fost inlaturat prin spalare, țesuturile au revenit rapid la opacitatea normală. Tartrazina nu pare să aibă efecte pe termen lung, iar orice exces a fost excretat în decurs de 48 de ore.
Cercetătorii presupun că injectarea colorantului ar trebui să conducă la vederi și mai profunde în interiorul organismelor, cu implicații atât pentru biologie, cât și pentru medicină.
TE-AR MAI PUTEA INTERESA
