科学家偶然发现了一个有点奇怪的发现:零食中使用的一种常见食用色素可以暂时使小鼠皮肤透明。这种染料被称为FD&C Yellow 5或柠檬黄,研究人员可以在不切开活体啮齿动物的情况下窥探它们的内部。

这种非侵入性技术,如果能够适应,可以改善人类的医疗保健。

研究人员在Science.org上发表的研究中报告称:“我们发现,美国食品和药物管理局批准的一种常见食品颜色的柠檬黄水溶液具有可逆地使活体啮齿动物的皮肤、肌肉和结缔组织透明的作用。”“通过使用吸收染料分子,我们可以将活体小鼠通常不透明的腹部转化为透明介质。”

透明皮肤使科学家无需先进的医学成像设备即可观察内脏和血管。他们已经使用这种化学物质实时观察肠道神经元的放电,并绘制出小鼠肠道的抽搐和伸展图。

透明效应的产生是由于一种称为洛伦兹振子模型的科学原理,该原理解释了光如何与分子相互作用。这种染料的工作原理是吸收蓝光,这会改变水的折射率——有效地改变光在穿过时的弯曲方式——使其更接近组织中的脂肪和蛋白质的折射率。

这减少了光散射,使红光更容易穿过组织,使其在功能上更透明。

该研究解释说:“当组织中不同成分的折射率匹配时,光散射会减少,组织看起来更均匀、更透明。”。

研究人员首先在假皮肤上测试了这种染料,然后在鸡胸肉上测试,然后再对活小鼠进行测试。他们让老鼠的头皮透明,以显示大脑血管,让它们的腹部透明,以观察消化过程,甚至让四肢清晰到可以看到单个肌肉纤维。

研究小组的实验不仅仅是使组织清晰。例如,他们使用该技术创建了小鼠腹部的时间演化图,显示了消化系统的不同运动模式。

虽然目前的实验集中在啮齿动物身上,但科学家们正在探索其在人类身上的潜在应用。

研究人员建议:“让静脉更明显可以改善抽血或静脉注射治疗的过程,特别是对于静脉难以找到的患者。”。较厚的人类表皮带来了挑战,但潜力是显而易见的。

这种染料也可以增强现有的基于光的疗法。癌症的光动力学治疗可能会深入组织,激光纹身去除可能会变得更有效。此外,柠檬黄已经被美国食品药品监督管理局批准用于食品用途,这可能会简化未来的医疗应用。

然而,就目前而言,这个过程不是在家里尝试的。

“这可能会对动物造成致命的后果,而且无法逆转,”该研究背后的研究人员之一欧子豪告诉德国新闻媒体Zeit。

慕尼黑亥姆霍兹组织再生中心的神经科学家Ali Ertürkm补充道:“在将其用于人类之前,需要进行更多的毒性研究。”。

但你不需要博士学位就能知道这一点。

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