Cercetătorii au pătruns în creierul și corpul animalelor vii după ce au descoperit că un colorant alimentar obișnuit poate face pielea, mușchii și țesuturile conjunctive temporar transparente, potrivit The Guardian.
Aplicarea colorantului pe burta unui șoarece a făcut ca ficatul, intestinele și vezica urinară să fie clar vizibile prin pielea abdominală, în timp ce aplicarea acestuia pe scalpul rozătoarei a permis cercetătorilor să vadă vasele de sânge din creierul animalului.
Pielea tratată și-a recăpătat culoarea normală atunci când colorantul a fost spălat, potrivit cercetătorilor de la Universitatea Stanford, care consideră că procedura deschide o serie de aplicații la om, de la localizarea rănilor și găsirea venelor pentru prelevarea de sânge până la monitorizarea tulburărilor digestive și depistarea tumorilor.
„În loc să se bazeze pe biopsii invazive, medicii ar putea fi capabili să diagnosticheze tumori adânc înrădăcinate prin simpla examinare a țesutului unei persoane, fără a fi nevoie de îndepărtarea chirurgicală invazivă”, a declarat Dr. Guosong Hong, cercetător principal în cadrul proiectului. „Această tehnică ar putea face prelevările de sânge mai puțin dureroase, ajutându-i pe flebotomiști să localizeze cu ușurință venele de sub piele.”
Trucul are ecouri ale abordării adoptate de Griffin în romanul lui HG Wells din 1897, Omul invizibil, în care omul de știință genial, dar condamnat la moarte, descoperă că secretul invizibilității constă în potrivirea indicelui de refracție al unui obiect, sau capacitatea de a curba lumina, cu cel al aerului înconjurător.
Ce colorant alimentar face pielea transparentă
Atunci când lumina pătrunde în țesutul biologic, o mare parte din ea este dispersată deoarece structurile din interior, cum ar fi membranele grase și nucleele celulare, au indici de refracție diferiți. Pe măsură ce trece de la un indice de refracție la altul, lumina se curbează, făcând țesuturile opace. Același efect face ca un creion să pară îndoit atunci când cade într-un pahar cu apă.
Dr. Zihao Ou și colegii săi de la Stanford au teoretizat, contraintuitiv, că anumiți coloranți ar putea face ca anumite lungimi de undă ale luminii să treacă mai ușor prin piele și alte țesuturi. Coloranții cu absorbție puternică modifică indicele de refracție al țesuturilor care îi absorb, permițând oamenilor de știință să potrivească indicii de refracție ai diferitelor țesuturi și să suprime orice împrăștiere.
Într-o serie de experimente descrise în revista Science, cercetătorii arată cum un piept de pui proaspăt a devenit transparent la lumina roșie la câteva minute după ce a fost scufundat în soluție de tartrazină, un colorant alimentar galben utilizat în Doritos, băutura SunnyD și alte produse din SUA. Colorantul a redus împrăștierea luminii în interiorul țesutului, permițând razelor să pătrundă mai adânc.
„Cu cât adăugăm mai multă tartrazină, cu atât materialul devine mai clar”
Echipa a aplicat apoi colorantul galben pe burta unui șoarece, făcând pielea abdominală transparentă și dezvăluind intestinele și organele rozătoarei. Într-un alt experiment, ei au aplicat colorant pe capul ras al unui șoarece și, cu ajutorul unei tehnici numite imagistică cu contrast de speckle laser, au văzut vasele de sânge din creierul animalului.
„Cea mai surprinzătoare parte a acestui studiu este că, de obicei, ne așteptăm ca moleculele de colorant să facă lucrurile mai puțin transparente. De exemplu, dacă amestecați cerneală albastră de pix în apă, cu cât adăugați mai multă cerneală, cu atât mai puțină lumină poate trece prin apă”, a spus Hong.
„În experimentul nostru, atunci când dizolvăm tartrazina într-un material opac precum mușchii sau pielea, care în mod normal împrăștie lumina, cu cât adăugăm mai multă tartrazină, cu atât materialul devine mai clar. Dar numai în partea roșie a spectrului de lumină. Acest lucru contravine așteptărilor noastre obișnuite cu coloranții”.
Pielea revine la culoarea sa naturală odată ce colorantul este spălat
Cercetătorii descriu procesul ca fiind „reversibil și repetabil”, pielea revenind la culoarea sa naturală odată ce colorantul este spălat. În prezent, transparența este limitată la adâncimea de penetrare a colorantului, însă Hong a afirmat că injecțiile sau plasturii cu microule ar putea transmite colorantul mai adânc.
Procedura nu a fost încă testată pe oameni, iar cercetătorii vor trebui să demonstreze că utilizarea sa este sigură, în special dacă colorantul este injectat sub piele.
Alții pot beneficia de pe urma acestei descoperiri. Mulți oameni de știință studiază animale transparente în mod natural, cum ar fi peștele zebră, pentru a vedea cum se dezvoltă organele și caracteristicile bolilor, cum ar fi cancerul, la ființele vii. Cu ajutorul coloranților transparenți, o gamă mult mai largă de animale ar putea fi studiată în acest fel.
Într-un articol însoțitor, Christopher Rowlands și Jon Gorecki, de la Imperial College din Londra, afirmă că va exista „un interes extrem de larg” pentru această procedură, care, atunci când este combinată cu tehnici moderne de imagistică, ar putea permite oamenilor de știință să vizualizeze un întreg creier de șoarece sau să identifice tumori sub țesuturi groase de câțiva centimetri. „HG Wells, care a studiat biologia cu TH Huxley, în calitate de student, ar aproba cu siguranță”, scriu ei.