Priehľadné myši pomocou farbiva absorbujúcej svetlo ukazujú orgány v akcii
Priehľadné myši pomocou farbiva absorbujúcej svetlo ukazujú orgány v akcii
Farbivo, ktoré prispieva k skutočnosti, že Doritos zachová svoju oranžovú farbu, môže tiež poskytnúť tkanivá transparentnosti myší, zistili vedci. Aplikácia farbiva na pokožku živých myší umožnila vedcom pozerať sa na štruktúry pod tkanivom vrátane krvných ciev a vnútorných orgánov. Metóda Science opísaná 6. septembra
1 na monitorovanie zvierat, ktoré sa používajú v účele lekárskeho výskumu.
„Je to veľký prielom,“ hovorí Philipp Keller, biológ v areáli Janelia Research Research v Howard Hughes Medical Institute v Ashburn vo Virgínii.
Táto technológia funguje tým, že zmení, ako normálne nepriehľadné časti tela interagujú so svetlom. Kvapaliny, tuky a proteíny, z ktorých látky, ako sú koža a svaly, pozostávajú z rôznych indexov lomu (meranie toho, koľko materiálu ohýba svetlo): vodné komponenty majú nízke indexy lomu, zatiaľ čo lipidy a proteíny majú vysoké. Tkanivo sa javí nepriehľadné, pretože kontrast medzi týmito indexmi lomu znamená, že svetlo je rozptýlené. Vedci špekulovali, že pridanie farbiva, svetlo je silne absorbované, by zúžilo rozdiel medzi refrakčnými indexmi komponentov do týchto tkanív, aby boli priehľadné.
„Ak materiál absorbuje veľa svetla v jednej farbe, ohýba svetlo v iných farbách,“ hovorí autor štúdie Guosong Hong, materiálny vedec na Stanfordskej univerzite v Kalifornii. Tím použil teoretickú fyziku na predpovedanie toho, ako by určité molekuly zmenili interakciu tkanín myši so svetlom. Objavilo sa niekoľko kandidátov, ale tím sa zameriaval na Tartrazin alebo FD&C Yellow 5, často používané farbivo v mnohých spracovaných potravinách. „Keď je Tartrazin vyriešený vo vode, voda ju robí flexibilnejším, podobne ako tuky,“ hovorí Hong. Tkanina, ktorá obsahuje kvapaliny a lipidy, sa pri pridávaní farbiva stáva priehľadnou, pretože svetlá frakcia kvapalín lipidu zodpovedá.
Priehľadná koža
Vedci ukázali schopnosť tartrazínu vyrábať tkaniny priehľadné na tenkých plátkoch surového kuracieho prsníka. Potom masíruje farbivo do rôznych oblastí kože živej myši. Aplikáciou farbiva na pokožku hlavy bol tím schopný preskúmať malé vzorce krvných ciev kľukatmi; Aplikácia na žalúdok ponúkala jasný pohľad na črevný pohyb myši v trávení a odhalil ďalšie pohyby v súvislosti s dýchaním. Tím tiež použil roztok na nohe myši a bol schopný rozpoznať svalové tkanivo pod kožou.
Táto technológia môže urobiť tkanivový tkanivo iba do hĺbky asi 3 milimetrov, takže je v súčasnosti prakticky iba pre hrubšie tkanivo a väčšie zvieratá s obmedzeným použitím.
Ale keďže Tartrazin je farbenie potravín, je pre živé myši bezpečná a táto metóda je reverzibilná - ak je farbivo vypláchnuté, pokožka sa jednoducho vráti. To ponúka veľkú výhodu oproti existujúcim metódam na výrobu priehľadného tkaniva, ktoré zvyčajne nie sú vhodné pre živé zvieratá a často vyžadujú použitie chemikálií na zmenu indexu lomu určitých komponentov tkaniva alebo na ich úplné odstránenie.
Skutočnosť, že táto metóda vytvára transparentnosť, je reverzibilná a dá sa použiť u živých zvierat, „je zrejmé, že mnohí ľudia chce používať,“ hovorí Keller. Verí, že by to mohlo byť užitočné okrem iného v myších modeloch, ktoré chcú porozumieť nervovému systému a neurodegeneratívnym chorobám.
-
ou, z. et al. Science 385 , EADM6869 (2024).