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I ricercatori hanno scoperto che un colorante che aiuta a dare ai Doritos il loro colore arancione può anche aggiungere trasparenza ai tessuti dei topi. L’applicazione del colorante sulla pelle di topi vivi ha permesso agli scienziati di osservare attraverso i tessuti le strutture sottostanti, compresi i vasi sanguigni e gli organi interni. Quello del 6 settembre aScienzametodo descritto 1potrebbe fornire un modo meno invasivo per monitorare gli animali vivi utilizzati nella ricerca medica.
"Si tratta di un importante passo avanti", afferma Philipp Keller, biologo del Janelia Research Campus dell'Howard Hughes Medical Institute ad Ashburn, in Virginia.
La tecnica funziona modificando il modo in cui le parti normalmente opache del corpo interagiscono con la luce. I liquidi, i grassi e le proteine che compongono tessuti come pelle e muscoli hanno diversi indici di rifrazione (una misura di quanto un materiale piega la luce): i componenti acquosi hanno indici di rifrazione bassi, mentre lipidi e proteine ne hanno alti. I tessuti appaiono opachi perché il contrasto tra questi indici di rifrazione provoca la dispersione della luce. I ricercatori hanno ipotizzato che l'aggiunta di un colorante che assorbe fortemente la luce a tali tessuti ridurrebbe la differenza tra gli indici di rifrazione dei componenti abbastanza da renderli trasparenti.
"Se un materiale assorbe molta luce in un colore, piegherà maggiormente la luce negli altri colori", afferma l'autore dello studio Guosong Hong, scienziato dei materiali presso la Stanford University in California. Il team ha utilizzato la fisica teorica per prevedere come determinate molecole cambierebbero il modo in cui i tessuti dei topi interagiscono con la luce. Sono emersi diversi candidati, ma il team si è concentrato sulla tartrazina, o FD&C Yellow 5, un colorante comunemente usato in molti alimenti trasformati. "Quando la tartrazina viene sciolta in acqua, rende l'acqua più flessibile, simile ai grassi", afferma Hong. Un tessuto contenente fluidi e lipidi diventa trasparente quando viene aggiunto il colorante perché la rifrazione della luce proveniente dai fluidi è uguale a quella dei lipidi.
Pelle trasparente
I ricercatori hanno dimostrato la capacità della tartrazina di rendere trasparenti i tessuti su sottili fette di petto di pollo crudo. Hanno poi massaggiato la tintura in diverse aree della pelle di un topo vivo. Applicando la tintura sul cuoio capelluto, il team è stato in grado di studiare minuscoli schemi a zigzag dei vasi sanguigni; applicandolo all'addome ha fornito una visione chiara del movimento intestinale del topo durante la digestione e ha rivelato altri movimenti legati alla respirazione. Il team ha utilizzato la soluzione anche sulla gamba del topo ed è riuscito a rilevare il tessuto muscolare sotto la pelle.
La tecnica può rendere il tessuto trasparente solo fino a una profondità di circa 3 millimetri, quindi attualmente ha un uso pratico limitato solo per tessuti più spessi e animali più grandi.
Ma poiché la tartrazina è un colorante alimentare, è sicuro per i topi vivi e il metodo è reversibile: quando il colorante viene risciacquato, la pelle ritorna semplicemente opaca. Ciò offre un grande vantaggio rispetto ai metodi esistenti di produzione di tessuto trasparente, che in genere non sono adatti agli animali vivi e spesso richiedono l’uso di sostanze chimiche per modificare l’indice di rifrazione di alcuni componenti del tessuto o rimuoverli completamente.
Il fatto che il metodo crei trasparenza, sia reversibile e possa essere utilizzato su animali vivi “rende ovvio che molte persone vogliano utilizzarlo”, afferma Keller. Crede che potrebbe essere utile, tra le altre cose, nei modelli murini che vogliono comprendere il sistema nervoso e le malattie neurodegenerative.