Läpinäkyvät hiiret valoa absorboivilla väriaineilla on elimiä toiminnassa
Läpinäkyvät hiiret valoa absorboivilla väriaineilla on elimiä toiminnassa
Väriaine, joka myötävaikuttaa siihen, että Doritos säilyttää oranssinvärinsä, voi myös antaa hiirien läpinäkyvyyden kudokset, tutkijat ovat löytäneet. Väriaineen levittäminen elävien hiirten ihoon antoivat tutkijoille mahdollisuuden tarkastella kudoksen alla olevia rakenteita, mukaan lukien verisuonet ja sisäelimet. Menetelmä Science kuvattiin 6. syyskuuta
"Se on iso läpimurto", sanoo Philipp Keller, Biologi Howard Hughesin lääketieteellisen instituutin Janelia Research -kampuksen Ashburnissa, Virginiassa.
Teknologia toimii muuttamalla kuinka normaalisti läpinäkymättömät kehon osat ovat vuorovaikutuksessa valon kanssa. Nesteillä, rasvoilla ja proteiineilla, joista kankaat, kuten iho ja lihakset, koostuvat erilaisista taitekertoimista (mittaus siitä, kuinka paljon materiaali taivuttaa valoa): vesikomponenteilla on alhaiset taitekertoimet, kun taas lipidit ja proteiinit ovat korkeat. Kudos näyttää läpinäkymättömältä, koska näiden taitekertoimien välinen kontrasti tarkoittaa, että valo on hajallaan. Tutkijat spekuloivat, että väriaineen lisääminen, valo imeytyy voimakkaasti, kaventaisi eroa komponenttien taitekertoimien välillä sellaisiin kudoksiin, jotta ne olisivat läpinäkyviä.
"Jos materiaali imee paljon valoa yhdellä värillä, se taivuttaa valoa muissa väreissä", sanoo Kalifornian Stanfordin yliopiston materiaalitieteilijä tutkimus Guosong Hong. Ryhmä käytti teoreettista fysiikkaa ennustaakseen, kuinka tietyt molekyylit muuttaisivat hiiren kankaiden vuorovaikutusta valolla. Useita ehdokkaita ilmestyi, mutta ryhmä keskittyi tartratsiiniin tai FD&C Yellow 5: ään, joka on usein käytetty väriaine monissa jalostettuissa elintarvikkeissa. "Kun tartratsiini ratkaistaan vedessä, vesi tekee siitä joustavamman, samanlainen kuin rasvat", Hong sanoo. Kangas, joka sisältää nesteitä ja lipidejä, tulee läpinäkyvää, kun väriainetta lisätään, koska lipidin nesteiden valoosuus vastaa.
Läpinäkyvä iho
Tutkijat osoittivat tartratsiinin kyvyn tehdä kankaista läpinäkyviä raa'an kananrinnan ohuilla viipaleilla. Sitten hieronnut väriaineen elävän hiiren ihon eri alueille. Soveltamalla väriaineen päänahan, joukkue pystyi tutkimaan pieniä verisuonten siksak -kuvioita; Vatsaan levittäminen tarjosi selkeän kuvan hiiren suoliston liikkeestä ruuansulatuksessa ja paljasti muut liikkeet hengityksen yhteydessä. Ryhmä käytti myös liuosta hiiren jalassa ja pystyi tunnistamaan lihaskudoksen ihon alla.
Teknologia voi tehdä kudoksen läpinäkyvän vain noin 3 millimetrin syvyyteen, joten se on tällä hetkellä käytännössä vain paksummalle kudokselle ja rajoitetun käytön suuremmille eläimille.
Mutta koska tartratsiini on ruokaväri, se on turvallista eläville hiirille ja menetelmä on palautuva - jos väriaine huuhdellaan, iho yksinkertaisesti palaa. Tämä tarjoaa suuren edun olemassa oleviin menetelmiin läpinäkyvän kudoksen tuottamiseksi, jotka eivät yleensä sovellu eläville eläimille ja vaativat usein kemikaalien käyttöä tiettyjen kudoskomponenttien taitaarakkeen tai taitekertoimen muuttamiseksi tai niiden poistamiseksi kokonaan.
Se, että menetelmä luo läpinäkyvyyden, on palautuvaa ja sitä voidaan käyttää elävissä eläimissä ", tekee siitä ilmeisen asian, jota monet ihmiset haluavat käyttää", Keller sanoo. Hän uskoo, että hiirimalleissa voi olla hyödyllistä muun muassa, jotka haluavat ymmärtää hermosto- ja neurodegeneratiivisia sairauksia.
-
Ra
ou, z. et ai. tiede 385 , EADM6869 (2024).
Kommentare (0)