Gennemsigtige mus ved lysabsorberende farvestofforestillinger i aktion
Gennemsigtige mus ved lysabsorberende farvestofforestillinger i aktion
Et farvestof, der bidrager til det faktum, at Doritos bevarer sin orange farve, kan også give væv af musens gennemsigtighed, har forskere fundet. Anvendelse af farvestoffet på huden af levende mus gjorde det muligt for forskere at se på strukturerne nedenunder gennem væv, herunder blodkar og indre organer. Metoden videnskab beskrevet den 6. september
”Det er et stort gennembrud,” siger Philipp Keller, biolog ved Howard Hughes Medical Institute's Janelia Research Campus i Ashburn, Virginia.
Teknologien fungerer ved at ændre, hvor normalt uigennemsigtige kropsdele interagerer med lys. Væsker, fedt og proteiner, hvorfra stoffer såsom hud og muskler består af forskellige brydningsindekser (en måling af, hvor meget et materiale bøjer lyset): vandige komponenter har lave brydningsindekser, mens lipider og proteiner har en høj. Væv forekommer uigennemsigtig, fordi kontrasten mellem disse brydningsindeks betyder, at lyset er spredt. Forskerne spekulerede i, at tilføjelse af et farvestof, lyset er stærkt optaget, ville indsnævre forskellen mellem brydningsindekserne for komponenterne til sådanne væv for at gøre dem gennemsigtige.
"Hvis et materiale absorberer meget lys i en farve, vil det bøje lys i andre farver," siger studieforfatteren Guosong Hong, materiel videnskabsmand ved Stanford University i Californien. Holdet brugte teoretisk fysik til at forudsige, hvordan visse molekyler ville ændre interaktionen mellem musestoffer og lys. Flere kandidater dukkede op, men teamet fokuserede på Tartrazin eller FD&C Yellow 5, et ofte brugt farvestof i mange forarbejdede fødevarer. "Når Tartrazin løses i vand, gør vandet det mere fleksibelt, svarende til fedt," siger Hong. Et stof, der indeholder væsker og lipider, bliver gennemsigtige, når farvestoffet tilsættes, da lysfraktionen af lipidets væsker svarer.
gennemsigtig hud
Forskerne viste Tartrazins evne til at gøre stoffer gennemsigtige på tynde skiver rå kyllingebryst. Masserede derefter farvestoffet til forskellige områder af en levende muses hud. Ved at anvende farvestoffet på hovedbunden var teamet i stand til at undersøge små zigzagmønstre af blodkar; Anvendelse af maven tilbød et klart overblik over tarmbevægelsen af musen i fordøjelsen og afslørede andre bevægelser i forbindelse med vejrtrækning. Holdet brugte også løsningen på musens ben og var i stand til at genkende muskelvæv under huden.
Teknologien kan kun gøre væv gennemsigtig op til en dybde på ca. 3 millimeter, så den er i øjeblikket praktisk talt kun for tykkere væv og større dyr til begrænset brug.
Men da Tartrazin er et madfarve, er det sikkert for levende mus, og metoden er reversibel - hvis farvestoffet skylles af, vender huden simpelthen tilbage. Dette giver en stor fordel i forhold til eksisterende metoder til produktion af gennemsigtigt væv, som normalt ikke er egnede til levende dyr og ofte kræver anvendelse af kemikalier til at ændre brydningsindekset for visse vævskomponenter eller for at fjerne dem fuldstændigt.
Det faktum, at metoden skaber gennemsigtighed, er reversibel og kan bruges i levende dyr, "gør det til en åbenlyst ting, som mange mennesker vil bruge," siger Keller. Han mener, at det blandt andet kan være nyttigt i musemodeller, der ønsker at forstå nervesystemet og neurodegenerative sygdomme.
- >>
ou, z. et al. Videnskab 385 , EADM6869 (2024).