Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali przełomową metodę, która umożliwia uzyskanie przezroczystości skóry u żywych organizmów. Dzięki zastosowaniu powszechnie dostępnego, zatwierdzonego przez FDA barwnika, badacze byli w stanie zobaczyć przez skórę myszy do wewnętrznych narządów bez konieczności wykonywania inwazyjnych zabiegów. Odkrycie to może w przyszłości zrewolucjonizować diagnostykę medyczną, eliminując konieczność wykonywania wielu bolesnych lub szkodliwych badań obrazowych. Co to za technika barwienia?
Przezroczysta skóra bez skalpela
Wyniki badań opisują technikę, w której roztwór barwnika spożywczego FD&C Yellow 5, znanego również jako tartrazyna, został wmasowany w skórę myszy. Po zastosowaniu barwnika, skóra stawała się przezroczysta. Pozwalało to naukowcom na obserwowanie funkcjonowania narządów wewnętrznych, takich jak wątroba, jelito cienkie, czy pęcherz. Naukowcy mogli również zobaczyć przepływ krwi w mózgu oraz pracę serca i układu oddechowego.
Co istotne, przezroczystość skóry była procesem odwracalnym. Po spłukaniu barwnika wodą skóra myszy wracała do swojego normalnego stanu w ciągu kilku minut. „To zdumiewający rezultat” – mówi Guosong Hong, adiunkt nauk o materiałach i inżynierii na Uniwersytecie Stanforda oraz główny autor badania. „Efekt ten udało się osiągnąć bez konieczności wykonywania nacięć ani ingerencji chirurgicznych”.
Technika barwienia – naukowe podstawy przezroczystości
Zespół naukowców wykorzystał relacje Kramersa-Kroniga – równania matematyczne opisujące związek między absorpcją światła a współczynnikiem załamania różnych tkanek. Skóra staje się nieprzezroczysta, ponieważ światło rozprasza się przez różne komponenty, takie jak woda i lipidy. Zastosowanie barwnika zmieniło współczynnik załamania światła w tkance, co pozwoliło na redukcję rozpraszania i uzyskanie przezroczystości skóry.
Dzięki tej metodzie naukowcy mogli zobaczyć nie tylko struktury anatomiczne. Widzieli także procesy zachodzące wewnątrz żywego organizmu, takie jak przepływ krwi czy pracę mięśni. Technika ta była bezpieczna dla zwierząt – skóra myszy nie została trwale zmieniona, a barwnik łatwo się spłukiwał.
Technika barwienia daje nowe możliwości diagnostyczne i medyczne
Odkrycie to otwiera nowe możliwości w medycynie i diagnostyce. W przyszłości technika ta mogłaby znaleźć zastosowanie u ludzi. Mogłaby zastąpić inwazyjne badania, takie jak biopsje, czy zmniejszając konieczność stosowania promieniowania rentgenowskiego i tomografii komputerowej. Możliwość „przezroczystości” skóry mogłaby również ułatwić zabiegi kosmetyczne, takie jak usuwanie tatuaży, oraz pomóc w bardziej precyzyjnym pobieraniu krwi, ułatwiając znalezienie żył.
„Ta technika ma potencjał do zrewolucjonizowania opieki zdrowotnej” – mówi Hong. „Możemy zmienić sposób, w jaki badamy ciało ludzkie, eliminując konieczność inwazyjnych zabiegów, a jednocześnie uzyskując znacznie wyraźniejszy obraz tego, co dzieje się wewnątrz organizmu”.
Chociaż badania zostały jak dotąd przeprowadzone jedynie na zwierzętach, zespół naukowców wierzy, że ich odkrycie mogłoby znaleźć szerokie zastosowanie także w medycynie ludzkiej, oferując bezpieczniejsze, mniej inwazyjne metody diagnozowania i leczenia różnych schorzeń.
