Хай-тек Намазал чипсовым красителем – и наблюдай!

Рубрика Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Исследователи из Стэнфордского университета обнаружили, что тартразин – широко распространенный оранжевый краситель, применяющийся, например, для производства чипсов – способен сделать живые ткани прозрачными для света определенного диапазона. Ученые смогли сделать прозрачными кожу живых мышей, благодаря чему можно было наблюдать работу внутренних тканей и органов. Раньше для этого требовалось использование рентгеновских и электромагнитных лучей, ультразвука, но все эти методы недостаточно информативны и требуют сложного оборудования. Авторы метода особенно подчеркивают, что краситель никак не изменяет ткани организма, а кроме того, процесс обесцвечивания полностью и очень быстро обратим.

Коллектив редакции нашей программы поясняет. В норме все живые ткани пропускают и рассеивают свет по-разному. Например, мембраны клеток имеют более высокий коэффициент преломления, чем вода, содержащаяся в них. В результате клетки ведут себя, как линзы, беспорядочно рассеивая свет во всех направлениях. Это приводит к тому, что даже очень мощный источник не способен просветить кожу, мышцы, жир и так далее насквозь.

Чтобы повысить прозрачность, исследователи раньше химически удаляли липиды, из которых состоят мембраны, но это очень инвазивный метод, который невозможно использовать на живых тканях, поскольку клетки быстро погибают. Исследователи решили поступить наоборот – уравнять коэффициенты преломления липидов и воды, воздействуя на воду, а не на мембраны. Окзалось, что с этой задачей отлично справляется пищевой краситель тартразин, как ни парадоксально это звучит. Он поглощает синий свет, уменьшая разницу в показателях преломления. Липиды начинают пропускают красные и оранжевые волны без рассеивания, повышая прозрачность тканей для этого диапазона света.

Для эксперимента ученые побрили лабораторных мышей, а затем пропитали кожу живота, задних конечностей и головы тартразином. Через несколько минут кожа стала прозрачной для красного света. Можно было наблюдать за работой внутренних органов без использования медицинского оборудования. В лапах грызунов стали видны мышечные волокна, которые до сих пор можно было видеть только с помощью эндоскопа, вживленного под кожу. Краситель, нанесенный на голову, позволил наблюдать кровеносные сосуды и нейроны, расположенные в самых внешних слоях мозга. Прозрачность полностью исчезала всего за несколько минут после того, как тартразин смывали водой. Если метод действительно работает, как описано, то врачам скоро станет намного проще, например, искать под кожей вену для забора крови – намазал чипсовым красителем и наблюдай. С другой стороны, мы никак не поймем, почему тогда пальцы, испачканные в чипсах, не становятся прозрачными. Может быть, мы как-то не так пачкаемся? Хотя…