Suche
Mein Konto
Naukowcy odkryli, że barwnik, który nadaje Doritos pomarańczowy kolor, może również zwiększyć przezroczystość tkanek myszy. Nałożenie barwnika na skórę żywych myszy pozwoliło naukowcom zajrzeć przez tkanki do leżących pod nimi struktur, w tym naczyń krwionośnych i narządów wewnętrznych. Ten z 6 września brNaukaopisana metoda 1mogłyby zapewnić mniej inwazyjny sposób monitorowania żywych zwierząt wykorzystywanych w badaniach medycznych.
„To poważny przełom” – mówi Philipp Keller, biolog z kampusu badawczego Janelia Research Campus Instytutu Medycznego Howarda Hughesa w Ashburn w Wirginii.
Technika ta polega na zmianie sposobu, w jaki zwykle nieprzezroczyste części ciała wchodzą w interakcję ze światłem. Ciecze, tłuszcze i białka tworzące tkanki, takie jak skóra i mięśnie, mają różne współczynniki załamania światła (miara tego, jak bardzo materiał załamuje światło): składniki wodne mają niski współczynnik załamania światła, podczas gdy lipidy i białka mają wysokie. Tkanki wydają się nieprzezroczyste, ponieważ kontrast pomiędzy współczynnikami załamania światła powoduje rozproszenie światła. Naukowcy spekulowali, że dodanie do takich tkanek barwnika, który silnie absorbuje światło, zmniejszy różnicę między współczynnikami załamania światła elementów na tyle, aby uczynić je przezroczystymi.
„Jeśli materiał pochłania dużo światła w jednym kolorze, będzie bardziej zaginał światło w innych kolorach” – mówi autor badania Guosong Hong, naukowiec zajmujący się materiałami na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii. Zespół wykorzystał fizykę teoretyczną do przewidzenia, jak określone cząsteczki zmienią interakcję tkanek myszy ze światłem. Pojawiło się kilku kandydatów, ale zespół skupił się na tartrazynie, czyli FD&C Yellow 5, powszechnie stosowanym barwniku w wielu przetworzonych produktach spożywczych. „Rozpuszczenie tartrazyny w wodzie sprawia, że woda staje się bardziej elastyczna, podobna do tłuszczów” – mówi Hong. Tkanka zawierająca płyny i lipidy staje się przezroczysta po dodaniu barwnika, ponieważ załamanie światła w płynach jest równe załamaniu światła w lipidach.
Przezroczysta skóra
Naukowcy wykazali zdolność tartrazyny do nadania przezroczystości tkankom cienkich plasterków surowej piersi kurczaka. Następnie wmasowali barwnik w różne obszary skóry żywej myszy. Nakładając barwnik na skórę głowy, zespół był w stanie zbadać drobne zygzakowate wzory naczyń krwionośnych; nałożenie go na brzuch zapewniło wyraźny obraz ruchu jelit myszy podczas trawienia i ujawniło inne ruchy związane z oddychaniem. Zespół zastosował również roztwór na nodze myszy i był w stanie wykryć tkankę mięśniową pod skórą.
Technika ta może sprawić, że tkanka będzie przezroczysta jedynie do głębokości około 3 milimetrów, dlatego obecnie ma ona ograniczone praktyczne zastosowanie jedynie w przypadku grubszych tkanek i większych zwierząt.
Ponieważ jednak tartrazyna jest barwnikiem spożywczym, jest bezpieczna dla żywych myszy, a metoda jest odwracalna – po spłukaniu barwnika skóra po prostu ponownie staje się nieprzezroczysta. Daje to znaczną przewagę nad istniejącymi metodami wytwarzania przezroczystej tkanki, które zazwyczaj nie są odpowiednie dla żywych zwierząt i często wymagają użycia środków chemicznych w celu zmiany współczynnika załamania światła niektórych składników tkanki lub ich całkowitego usunięcia.
Fakt, że metoda zapewnia przezroczystość, jest odwracalna i można ją stosować na żywych zwierzętach, „sprawia, że jest rzeczą oczywistą, że wiele osób chce ją stosować” – mówi Keller. Uważa, że mogłoby to być przydatne m.in. w modelach mysich, które chcą zrozumieć układ nerwowy i choroby neurodegeneracyjne.