• Новости
  • Наука
  • Ученые разработали метод сделать ткани прозрачными с помощью пищевого красителя
Нейросеть

Ученые разработали метод сделать ткани прозрачными с помощью пищевого красителя

Прозрачность живых организмов: открытие учёных Стэнфордского университета Когда мы смотрим на объекты, свет, отражающийся от них, позволяет нам различать формы и цвета.

Но как быть с живыми тканями, состоящими из воды, белков и жиров, которые преломляют свет под разными углами? Исследователи долгое время разрабатывали более сложные методы визуализации, такие как двухфотонная микроскопия и флуоресценция в ближнем инфракрасном диапазоне.

Однако многие из этих методов требуют использования вредных химических веществ или действуют только на мёртвые ткани. Целью стало нахождение безопасного и обратимого способа достижения прозрачности живых организмов.

Учёные обратились к интересному решению — пищевому красителю тартразину, который содержится в чипсах и безалкогольных напитках. При растворении в воде и нанесении на кожу он изменяет взаимодействие света с биологическими тканями.

Ключ к этому открытию заключается в физике поглощения и преломления света, в частности, в соотношениях Крамерса-Кронига, которые описывают, как материалы взаимодействуют со светом на разных длинах волн. Тартразин уже использовался в микроскопии для окрашивания отдельных частей тела, но никогда не применялся ко всем тканям живых организмов.

Добавляя тартразин в воду и нанося его на ткани живых мышей под наркозом, исследователи смогли изменить показатель преломления воды в тканях, что сделало их более прозрачными. Они смогли увидеть кровеносные сосуды и мышечные волокна мышей.

Например, они наблюдали за движениями кишечника в реальном времени через прозрачную брюшную полость. «Это открытие может стать революционным.

Представьте себе возможность контролировать работу органов без инвазивных процедур или точно определять местоположение вен для взятия крови. Оно также может открыть новые горизонты в понимании того, как болезни воздействуют на организм на микроскопическом уровне», — подчёркивают исследователи.

Сделать человека полностью невидимым остаётся маловероятным по нескольким причинам. Хотя тартразин позволяет свету проходить через ткани, он эффективен лишь для определённых длин волн, преимущественно в красной и инфракрасной областях спектра.

Это означает, что при обычном освещении мыши не становятся невидимыми для невооруженного глаза. Их прозрачность обнаруживается с помощью специального оборудования для визуализации.

«Эта прозрачность затрагивает только те ткани, на которые был нанесён краситель, и даже тогда она ограничена глубиной проникновения красителя. Человеческий организм гораздо сложнее, а кожа толще, чем у мышей», — объясняют специалисты.

Добавляется, даже если бы учёные могли усовершенствовать технологию, достижение прозрачности всего тела создало бы серьёзные проблемы, например, обеспечение того, чтобы краситель равномерно достигал всех частей тела, не вызывая повреждений. Дело в том, что тартразин безопасен при приёме в ежедневных дозах, но может вызывать побочные эффекты, аллергические реакции, а в высоких дозах оказывает токсическое воздействие на клетки, вызывая генетические мутации.


Улучши микрофлору кишечника
Учёные, которые проанализировали 15 клинических исследований с участием более 4,2 тысячи человек, пришли к выводу, что состояние кишечной микрофлоры может быть ключевым фактором в снижении когнитивных функций и развитии нейродегенеративных заболеваний.

Результаты их работы опубликованы в журнале Nutrition Research (NR). Исследователи изучили, как различные методы воздействия — от диеты до пробиотиков и трансплантации кишечной микробиоты — влияют на работу мозга.

Выяснилось, что улучшение состава кишечных бактерий связано с повышением памяти, скорости мышления и общей когнитивной функции, особенно у людей с ранними нарушениями. Наиболее заметный эффект наблюдался при изменении питания и применении пробиотиков, а также при трансплантации микробиоты.

Эти методы увеличивали разнообразие полезных бактерий, усиливали выработку веществ, защищающих мозг, и снижали воспаление — один из факторов ухудшения когнитивных способностей. Авторы подчёркивают, что такие вмешательства наиболее эффективны на ранних стадиях.

При уже развитых формах деменции их влияние оказалось ограниченным. Однако результаты указывают на то, что работа с микрофлорой кишечника может стать перспективным направлением для замедления возрастного снижения когнитивных функций.

Ранее учёные выяснили, что хроническое воспаление в полости рта усиливает нейродегенерацию.


Лимонный сок уменьшает воспаление лёгких
Эксперименты на животных показали, что лимонный сок может оказывать противовоспалительное действие и уменьшать повреждения дыхательных путей.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition, демонстрирует этот эффект. Учёные создали модель повреждения дыхательных путей у крыс и в течение трёх недель давали им лимонный сок в разных дозах.

У крыс, которые не получали лечения, были выявлены явные признаки воспаления: повышенные уровни лейкоцитов, воспалительных цитокинов и маркеров повреждения тканей. При этом ухудшились показатели иммунного ответа.

Однако у животных, получавших лимонный сок, особенно в более высокой дозе, эти изменения были значительно менее выраженными. У них снизился уровень воспалительных маркеров, восстановился баланс иммунных клеток и улучшилась антиоксидантная защита, в частности, повысилась активность ферментов, защищающих клетки от повреждений.

Ткани лёгких и трахеи у этих животных выглядели значительно менее повреждёнными. Авторы исследования связывают наблюдаемый эффект с биологически активными веществами, содержащимися в лимоне, которые одновременно уменьшают воспаление, снижают окислительный стресс и поддерживают иммунную систему.

Ранее учёные уже выяснили, что апельсиновый сок также обладает противовоспалительными свойствами и способствует улучшению состояния иммунной системы.


Бокс снижает давление у молодых людей
Учёные из Университета Техаса в Эль-Пасо выяснили, что всего шесть недель занятий боксом могут существенно снизить артериальное давление у молодых людей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Sports. В эксперименте участвовали 24 человека в возрасте около 25 лет с повышенным давлением или гипертонией первой стадии.

Участников разделили на две группы. Первая группа занималась боксом три раза в неделю, выполняя интервальные тренировки с раундами по три минуты.

Вторая группа делала упражнения на растяжку и баланс. Через шесть недель у участников из «боксёрской» группы систолическое давление снизилось в среднем на 16 миллиметров ртутного столба, а диастолическое — на 10.

Авторы исследования утверждают, что такие результаты сопоставимы, а иногда и превосходят эффект от медикаментозной терапии. Кроме того, у участников улучшилось состояние сосудов: они стали более эластичными и лучше реагировали на изменение кровотока.

Исследователи подчёркивают, что гипертония часто развивается незаметно, особенно у молодых людей, и подобные доступные формы физической активности могут стать эффективной альтернативой раннему назначению лекарств.


Миндаль улучшает состояние кожи
Учёные выяснили, что ежедневное употребление миндаля может помочь уменьшить проявления акне и улучшить состояние кожи.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients. В эксперименте участвовали 74 человека с акне лёгкой и умеренной степени тяжести.

В течение 20 недель одна группа съедала по 60 граммов миндаля каждый день, а другая — сопоставимые по калорийности закуски без орехов. Специалисты оценивали количество высыпаний, состояние кожи и состав микрофлоры.

У тех, кто ел миндаль, общее число высыпаний сократилось на 22,2%, в то время как в контрольной группе этот показатель составил 9,8%. Воспалительные элементы уменьшились, в то время как в группе сравнения наблюдался их рост.

Помимо этого, у участников улучшились показатели увлажнённости кожи и увеличилось разнообразие кожной микрофлоры — это фактор, который связан с более устойчивым состоянием кожи. Авторы исследования связывают положительный эффект с составом миндаля.

В нём много антиоксидантов, витамина Е, полезных жиров и микроэлементов, которые могут уменьшать воспаление и влиять на обмен веществ, связанный с развитием акне. Участники эксперимента также отметили улучшение качества жизни и снижение тревожности.

Ранее учёные обнаружили, что скорлупа грецкого ореха защищает от воспалений и окислительного стресса.


Новости по теме