Experimentele efectuate pe șoareci arată un potențial promițător pentru aplicații umane
WTF?! Vopseaua alimentară poate fi găsită într-o gamă largă de produse de pe rafturile magazinelor alimentare, dar oamenii de știință i-au folosit recent o nouă utilizare: face pielea unui șoarece temporar transparentă. Odată ce tehnica este rafinată pentru a funcționa pe epiderma umană mai groasă, există tot felul de aplicații în care poate fi folosită, de la îndepărtarea tatuajelor până la depistarea precoce a cancerului de piele.
Oamenii de știință au descoperit că un simplu ingredient colorant alimentar folosit în bomboane, chipsuri și produse cosmetice are potențialul de a revoluționa într-o zi imagistica și diagnosticul medical. S-a descoperit că colorantul alimentar, cunoscut sub numele de FD&C Yellow 5 sau tartrazină, face pielea transparentă temporar, permițând oamenilor de știință să observe organele interne și vasele de sânge fără proceduri invazive.
Echipa de cercetare a început să testeze colorantul pe o fantomă de împrăștiere, un material conceput să imite opacitatea pielii umane. Pe măsură ce au crescut concentrația de colorant galben, ei au observat că fantoma nu numai că a devenit portocaliu-roșu, ci și a devenit din ce în ce mai transparentă la lumina roșie.
Apoi au experimentat pe țesut de piept de pui și piele de șoarece. Pieptul de pui a devenit suficient de transparent pentru a dezvălui obiectele de sub el. Mai mult, atunci când colorantul a fost aplicat pe diferite părți ale corpului unui șoarece, a dezvăluit o serie de organe, inclusiv vase de sânge din creier prin scalp, tractul digestiv prin burtă și fibre musculare prin membre.
Explicația acestui fenomen are de-a face cu optica și relațiile Kramers-Kronig. FD&C Yellow 5 absoarbe lumina albastră, ceea ce are ca rezultat culoarea sa caracteristică portocaliu-roșu atunci când este dizolvat în apă. Această absorbție a luminii albastre crește indicele de refracție al apei pentru lumina roșie, apropiindu-l de cel al grăsimilor și proteinelor din țesut.
Când indicii de refracție ai diferitelor componente din țesut se potrivesc, împrăștierea luminii este redusă, iar țesutul pare mai uniform și mai transparent. Acest fenomen permite luminii roșii să circule prin țesut cu o împrăștiere minimă, creând o transparență temporară.
În timp ce cercetările actuale s-au concentrat în primul rând pe straturile subțiri de piele, cum ar fi cele găsite la șoareci, există multe aplicații potențiale pentru medicină, odată ce tehnicile lor au fost rafinate pentru a se potrivi cu pielea umană.
De exemplu, a face venele mai vizibile ar putea îmbunătăți procesul de extragere a sângelui sau de administrare a tratamentelor intravenoase, în special la pacienții cu vene greu de găsit.
Mai intrigant, o transparență crescută a țesuturilor ar putea ajuta la identificarea mai devreme a cancerului de piele, ceea ce duce la tratamente mai devreme și mai eficiente.
Oamenii de știință spun, de asemenea, că terapiile fotodinamice și fototermale, care folosesc lumina pentru a ținti și distruge celulele canceroase, ar putea beneficia de o penetrare îmbunătățită a luminii în țesuturile mai adânci.
Există și aplicații comerciale pentru această descoperire. Procedurile de îndepărtare a tatuajelor pe bază de laser ar putea deveni mai eficiente cu o penetrare îmbunătățită a luminii prin piele.
În timp ce FD&C Yellow 5 este aprobat de FDA pentru utilizare în alimente, cercetătorii îndeamnă oamenii să nu experimenteze cu el acasă. Colorantul a fost asociat cu potențiale riscuri pentru sănătate, inclusiv reacții alergice și hiperactivitate la copii.
Studiul a fost publicat în septembrie 2024 în Science.
