امکان مشاهده اندام‌های داخلی به لطف شفاف‌سازی پوست با رنگ خوراکی
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از IE، پژوهشگران دانشگاه‌های تگزاس و استنفورد محلول ساده‌ای از آب و نوعی رنگ خوراکی به نام «تارتازین» را روی جمجمه و شکم موش‌ها اعمال کردند. رنگ به سرعت در پوست پخش شد و این مناطق را شفاف کرد.
«زیهائو ئو» «Zihao Ou» استاد فیزیک دانشگاه تگزاس و مجری این تحقیقات گفت: چند دقیقه طول می‌کشد تا شفافیت ظاهر شود. این ماده مانند کرم یا ماسک‌های صورت عمل می‌کند. این مدت زمان، به سرعت انتشار مولکول‌ها در پوست بستگی دارد.
این اثر موقت، برگشت پذیر است. علاوه بر این، رنگ «زیست سازگار» است و هیچ آسیبی برای حیوانات ندارد. اگر این روش ساده به کار گرفته شود، می‌تواند راه جدیدی برای مشاهده اندام‌های داخلی بدن باز کند.
متخصصان پیش بینی می‌کنند می‌توان از این فناوری برای نمایان‌تر کردن رگ‌ها برای خون گیری، ساده سازی پاک کردن خالکوبی با لیزر و حتی کمک به تشخیص زودهنگام و درمان سرطان‌ها استفاده کرد.
کاهش پراکندگی نور
پوست زنده، نور را مانند مه پراکنده می‌کند و دیدن آن سوی آن را دشوار می‌کند. نکته کلیدی، یافتن ترکیبی بود که پراکندگی نور را در بافت پوست کاهش دهد.
ئو گفت: «ما رنگ زرد که مولکول جاذب نور به ویژه نور آبی و فرابنفش است را با پوست که یک محیط پراکنده کننده نور است، ترکیب کردیم. این رنگ و محیط هر یک جداگانه، مانع از عبور نور از خودشان می‌شوند. اما وقتی آنها را کنار هم قرار دادیم، توانستیم به شفافیت پوست موش دست پیدا کنیم.»
«جادو» زمانی روی می‌دهد که مولکول‌های جذب کننده نور در آب حل می‌شوند و ضریب شکست محلول را تغییر می‌دهند. این مربوط به ضریب شکست اجزای بافت پوست مانند لیپید‌ها است. جالب آنکه این امر باعث کاهش پراکندگی نور در پوست و شفافیت آن می‌شود.
به گفته این محققان، در اصل، مولکول‌های رنگ میزان پراکندگی نور در بافت پوست را کاهش می‌دهند، مانند پراکندگی یک توده مه. پوست شفاف فرصتی منحصر به فرد برای مشاهده ساختار‌های داخلی مختلف موش‌ها در اختیار محققان قرار داد.
محققان در آزمایش‌های خود توانستند به طور مستقیم عروق خونی مغز را از طریق جمجمه شفاف مشاهده کنند. از سوی دیگر، شکم شفاف اندام‌های داخلی و انقباضات عضلانی را نشان می‌دهد که غذا را از طریق دستگاه گوارش حرکت می‌دهد.
در حالی که این فرآیند در موش‌ها موفقیت آمیز بوده است، اثربخشی آن در انسان هنوز باید آزمایش شود. پوست انسان تقریبا ۱۰ برابر ضخیم‌تر از پوست موش است و برای نفوذ، به دوز رنگ یا روش تحویل متفاوتی نیاز دارد.
تحقیقات آینده بر روی تعیین دوز بهینه رنگ برای بافت انسانی متمرکز خواهد بود. همچنین محققان قصد دارند مولکول‌های جایگزین از جمله مواد مهندسی شده را بررسی کنند که ممکن است موثرتر از تارتازین باشند.
سونوگرافی رایج‌ترین روش مشاهده ساختار‌های درونی موجودات زنده است. فناوری مبتنی بر رنگ می‌تواند گزینه ارزان تری برای چنین معایناتی باشد. علاوه بر این، می‌توان از آن به همراه فناوری تصویربرداری نوری موجود استفاده کرد.
ئو اظهار داشت: «تجهیزات نوری، مانند میکروسکوپ، مستقیما برای مطالعه انسان‌ها یا حیوانات زنده استفاده نمی‌شوند، زیرا نور نمی‌تواند از بافت زنده عبور کند. اما اکنون که می‌توانیم بافت را شفاف کنیم، به ما امکان می‌دهد تا دینامیک دقیق تری را بررسی کنیم. این امر به طور کامل تحقیقات نوری موجود در زیست شناسی را متحول خواهد کرد.»
نتایج این تحقیقات در نشریه Science منتشر شده است.
انتهای پیام/