只要涂上这种可食用色素,小鼠的皮肤就会变透明

日期:2024-09-25来源:环球科学点击:635 字号: 手机:

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图片来源于研究论文

 

用光照射人的手指时,光会在穿过手指发生散射,这种散射效应是由不同组织成分(例如水和脂质)的折射率差异引起的。在可见光谱中,水的折射率通常比脂质低得多,导致可见光在穿过含有两者的组织时发生散射。现有的技术可以通过去除脂质并留下水状凝胶来让小鼠的一些组织变得透明,从而允许光通过而不会散射,但并不能在活体中实现。据一项9月6日发表于《科学》Science)的研究,美国斯坦福大学(Stanford University)的材料科学家发现了一种更简单的方法——采用一种常见的可食用色素就可以使小鼠的皮肤暂时透明,从而看到其皮肤下面的器官。

 

在新研究中,研究人员没有去除脂质以使样品的折射率与水的折射率相匹配,而是提高样品中水的折射率以匹配脂质和多种蛋白质的折射率。他们采用了一种名为柠檬黄的光吸收分子,它可以将光的速度减慢到合适的速度。柠檬黄已作为可食用的色素,获得了美国食品与药物管理局的批准。为了匹配不同组织成分的折射率,研究小组将调配的红色柠檬黄溶液,通过按摩注入镇静小鼠的腹部、头皮和后肢上。之后小鼠的皮肤颜色变成了红色,表明由于这种光吸收分子的存在,大部分蓝光已被吸收。皮肤对柠檬黄吸收的增加,也改变了水在不同波长下的折射率,并在红色光谱下变得与脂质的折射率相当,从而减少了散射,并使皮肤在红色波长下显得更加透明。研究人员无需特殊设备就能看到活体小鼠功能正常的内脏器官,包括肝脏、小肠、盲肠和膀胱。他们还够观察到小鼠的血流和四肢肌肉纤维的精细结构。小鼠活跃的心脏跳动和呼吸系统也表明这种色素成功实现了活体动物的皮肤透明化。此外,这种色素不会永久改变受试小鼠的皮肤,并且一旦用水冲洗色素,透明度就会消失。研究人员认为,这是第一个实现活体小鼠内脏器官可见的非侵入性方法。Stanford University

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