Przezroczyste myszy przez światło pochłaniające barwniki pokazują narządy w akcji

Veröffentlicht:

Von:

Dowiedz się, w jaki sposób barwnik, który nadaje Doritosowi swój pomarańczowy kolor, może pomóc w przezwyciężeniu myszy tkankowych i zapewnić wgląd w struktury takie jak naczynia krwionośne i narządy wewnętrzne. Innowacyjna metoda zmniejszania inwazyjnego monitorowania badań.
(Symbolbild/natur.wiki)
<źródło type = "image/webp" srcset = "https://media.nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02887-4/d41586-02887-4_27656150.jpg?as=Webp 767W, https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02887-4/d41586-02887-4_27656150.jpg?as=webp 319W „Rozmiary =” (Max-Width) 319px, (Min-Width: 1023px) 100vw, 767px.
Barwnik, który przyczynia się do faktu, że Doritos zachowuje swój pomarańczowy kolor, może również zapewniać tkanki przejrzystości myszy, odkryli naukowcy. Zastosowanie barwnika do skóry żywych myszy umożliwiło naukowcom patrzenie na struktury pod spodem przez tkankę, w tym naczynia krwionośne i narządy wewnętrzne. Metoda Science opisana 6 września 1 w celu monitorowania zwierząt używanych w badaniach medycznych.

„To wielki przełom”, mówi Philipp Keller, biolog z kampusu Janelia Research Campus Howard Hughes Medical Institute w Ashburn w stanie Wirginia.

Technologia działa poprzez zmianę normalnie nieprzejrzystych części ciała oddziaływania ze światłem. Ciecze, tłuszcze i białka, z których tkaniny, takie jak skóra i mięśnie, składają się z różnych wskaźników załamania światła (pomiar tego, ile materiał zakręca światło): składniki wodne mają niskie wskaźniki refrakcji, podczas gdy lipidy i białka mają wysoki. Tkanka wydaje się nieprzezroczysta, ponieważ kontrast między tymi wskaźnikami refrakcji oznacza, że ​​światło jest rozproszone. Naukowcy spekulowali, że dodanie barwnika, światło jest silnie wchłaniane, zawęźoby różnicę między wskaźnikami załamania elementów składników do takich tkanek, aby uczynić je przezroczystymi.

<źródło type = "image/webp" srcset = "https://media.nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02887-4/d41586-02887-4_27656152.Gif?as=BEBP 767W, https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02887-4/d41586-02887-4_27656152.gif? naczyń krwionośnych w mózgu bezpośrednio pod sufitem czaszki oszołomionej myszy, ujawniono bez operacji, cięć lub uszkodzenia kości lub skóry myszy. „https://media.nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02887-4/d41586-02887-4_27656152.gif” „Jeśli materiał pochłania dużo światła w jednym kolorze, wygina światło w innych kolorach”, mówi autor badania Guosong Hong, naukowiec materiałowy na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii. Zespół wykorzystał fizykę teoretyczną, aby przewidzieć, w jaki sposób niektóre cząsteczki zmieniłyby interakcję tkanin myszy z światłem. Pojawiło się kilku kandydatów, ale zespół skupił się na Tartrazin lub FD i C Yellow 5, często używanym barwniku w wielu przetworzonych pokarmach. „Gdy tartrazin jest rozwiązany w wodzie, woda sprawia, że ​​jest bardziej elastyczna, podobnie jak tłuszcze”, mówi Hong. Tkanina zawierająca cieczy i lipidów staje się przezroczysta po dodaniu barwnika, ponieważ odpowiada frakcji lekkiej cieczy lipidów.

przezroczysta skóra

Naukowcy wykazali zdolność tartrazin do sprawienia, aby tkaniny są przezroczyste na cienkich plasterkach surowej piersi z kurczaka. Następnie masowałem barwnik w różnych obszarach skóry żywej myszy. Stosując barwnik do skóry głowy, zespół był w stanie zbadać małe zygzakowate wzory naczyń krwionośnych; Zastosowanie się do żołądka oferowało wyraźny widok ruchu myszy w trawieniu i ujawniło inne ruchy w związku z oddychaniem. Zespół wykorzystał również roztwór na nodze myszy i był w stanie rozpoznać tkankę mięśniową pod skórą.

Technologia może sprawić, że tkanki jest przezroczyste do głębokości około 3 milimetrów, więc obecnie jest ona praktycznie tylko dla grubszych tkanek i większych zwierząt o ograniczonym użytkowaniu.

Ale ponieważ tartrazin jest barwnikiem żywności, jest bezpieczny dla żywych myszy, a metoda jest odwracalna - jeśli barwnik jest spłukany, skóra po prostu powraca. Daje to ogromną przewagę nad istniejącymi metodami produkcji przezroczystej tkanki, które zwykle nie są odpowiednie dla żywych zwierząt i często wymagają stosowania chemikaliów w celu zmiany współczynnika załamania światła niektórych składników tkanek lub ich całkowitego usunięcia.

Fakt, że metoda tworzy przejrzystość, jest odwracalny i może być stosowany w żywych zwierzętach, „czyni ją oczywistą rzeczą, z której wiele osób chce użyć”, mówi Keller. Uważa, że ​​może to być przydatne między innymi w modelach myszy, które chcą zrozumieć układ nerwowy i choroby neurodegeneracyjne.