Suche
Mein Konto
Een kleurstof die Doritos hun oranje kleur geeft, kan ook transparantie toevoegen aan muizenweefsels, hebben onderzoekers ontdekt. Door de kleurstof op de huid van levende muizen aan te brengen, konden wetenschappers door weefsels naar onderliggende structuren kijken, waaronder bloedvaten en inwendige organen. Die van 6 september inWetenschapbeschreven methode 1zou een minder invasieve manier kunnen zijn om levende dieren te monitoren die in medisch onderzoek worden gebruikt.
“Het is een grote doorbraak”, zegt Philipp Keller, bioloog aan de Janelia Research Campus van het Howard Hughes Medical Institute in Ashburn, Virginia.
De techniek werkt door de manier te veranderen waarop normaal ondoorzichtige delen van het lichaam met licht omgaan. De vloeistoffen, vetten en eiwitten waaruit weefsels zoals huid en spieren bestaan, hebben verschillende brekingsindices (een maatstaf voor de mate waarin een materiaal licht buigt): waterige componenten hebben lage brekingsindices, terwijl lipiden en eiwitten hoge brekingsindices hebben. Weefsels lijken ondoorzichtig omdat het contrast tussen deze brekingsindices ervoor zorgt dat licht verstrooit. De onderzoekers speculeerden dat het toevoegen van een kleurstof die licht sterk absorbeert aan dergelijke weefsels het verschil tussen de brekingsindices van de componenten voldoende zou verkleinen om ze transparant te maken.
“Als een materiaal veel licht in één kleur absorbeert, zal het licht in andere kleuren meer afbuigen”, zegt studieauteur Guosong Hong, materiaalwetenschapper aan de Stanford University in Californië. Het team gebruikte theoretische natuurkunde om te voorspellen hoe bepaalde moleculen de manier zouden veranderen waarop muisweefsels met licht omgaan. Er kwamen verschillende kandidaten naar voren, maar het team concentreerde zich op tartrazine, of FD&C Yellow 5, een veelgebruikte kleurstof in veel bewerkte voedingsmiddelen. “Wanneer tartrazine in water wordt opgelost, wordt het water soepeler, vergelijkbaar met vetten”, zegt Hong. Een weefsel dat vloeistoffen en lipiden bevat, wordt transparant wanneer de kleurstof wordt toegevoegd, omdat de breking van het licht uit de vloeistoffen gelijk is aan die van de lipiden.
Transparante huid
De onderzoekers toonden het vermogen van tartrazine aan om weefsel transparant te maken op dunne plakjes rauwe kippenborst. Vervolgens masseerden ze de kleurstof in verschillende delen van de huid van een levende muis. Door de kleurstof op de hoofdhuid aan te brengen, kon het team kleine zigzagpatronen van bloedvaten bestuderen; het aanbrengen ervan op de buik gaf een duidelijk beeld van de darmbeweging van de muis tijdens de spijsvertering en onthulde andere bewegingen die verband hielden met ademhalen. Het team gebruikte de oplossing ook op de poot van de muis en kon spierweefsel onder de huid detecteren.
De techniek kan weefsel slechts transparant maken tot een diepte van ongeveer 3 millimeter, waardoor deze momenteel alleen van beperkt praktisch nut is voor dikkere weefsels en grotere dieren.
Maar omdat tartrazine een voedselkleurstof is, is het veilig voor levende muizen en is de methode omkeerbaar: wanneer de kleurstof wordt afgespoeld, wordt de huid gewoon weer ondoorzichtig. Dit biedt een groot voordeel ten opzichte van bestaande methoden voor het produceren van transparant weefsel, die doorgaans niet geschikt zijn voor levende dieren en vaak het gebruik van chemicaliën vereisen om de brekingsindex van bepaalde weefselcomponenten te veranderen of deze volledig te verwijderen.
Het feit dat de methode transparantie creëert, omkeerbaar is en kan worden gebruikt op levende dieren “maakt het een voor de hand liggend iets dat veel mensen willen gebruiken”, zegt Keller. Hij denkt dat het onder meer bruikbaar kan zijn in muismodellen die het zenuwstelsel en neurodegeneratieve ziekten willen begrijpen.