• 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.


Горячая ванна улучшает качество сна пожилых
Японские исследователи обнаружили, что горячая ванна перед отходом ко сну способствует улучшению качества сна у пожилых людей.

У участников эксперимента, которые принимали ванну вечером, отмечался более крепкий сон, меньшее количество ночных пробуждений и реже встречались жалобы на плохой сон. Результаты работы опубликованы в журнале Sleep Health (SH).

В исследовании участвовали 2252 человека, средний возраст которых составлял почти 69 лет. Анализ показал, что у людей, принимавших ванну перед сном, наблюдалась более высокая эффективность сна и более короткий период бодрствования в ночное время.

При этом обычный душ не оказывал такого эффекта. Авторы попытались определить оптимальный режим приёма ванны.

Выяснилось, что ванна приносит больше пользы, если лежать в ней не слишком долго — менее 18 минут — и если температура воды не слишком высокая — ниже 41,7 °C. Особенно заметным эффект был в зимний период.

Лучшее время для приёма ванны — примерно за 1–2 часа до сна. По мнению учёных, после горячей ванны организм начинает активнее отдавать тепло, что помогает ему легче перейти в режим сна.

Ранее стало известно, что регулярное прослушивание музыки также способствует улучшению качества сна у пожилых людей.


Изучены полезные свойства частей манго
Специалисты обнаружили, что различные части манго оказывают разное воздействие на обмен веществ.

Мякоть и кожура влияют через кишечную микрофлору, в то время как экстракт косточки оказывает прямое воздействие на организм. К такому заключению пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Nutrition.

В рамках эксперимента мышам на протяжении 30 дней давали мякоть манго, кожуру или экстракт косточки. Результаты показали, что все три варианта были связаны с меньшим набором веса по сравнению с контрольной группой, но наиболее заметный эффект продемонстрировали кожура и экстракт косточки.

При этом мякоть и кожура значительно изменили состав кишечных бактерий и метаболический профиль, в то время как экстракт косточки почти не повлиял на метаболиты в кишечнике. Авторы исследования пришли к выводу, что мякоть и кожура способствуют улучшению обмена веществ за счёт перестройки микробиоты.

Кожура оказалась наиболее мощным «регулятором» и сильнее всего повлияла на обмен липидов и других веществ. Экстракт косточки, напротив, слабо воздействовал на кишечную среду, но был связан с изменениями в путях синтеза стероидных гормонов, что может свидетельствовать о его прямом системном действии после всасывания.

Исследователи полагают, что полученные результаты могут способствовать использованию не только мякоти, но и обычно выбрасываемых частей манго — прежде всего кожуры и косточки — для создания функциональных пищевых ингредиентов. Однако работа проводилась на мышах, поэтому потенциальную пользу для человека ещё предстоит подтвердить в клинических исследованиях.

Ранее учёные выяснили, что экстракт семян маракуйи защищает клетки сетчатки глаза от разрушения.


Учёные выявили связь жары с болезнями почек
Исследователи, проанализировавшие данные по округам Соединённых Штатов Америки, выяснили, что высокая температура воздуха способствует увеличению распространённости хронической болезни почек и терминальной почечной недостаточности.

Работа опубликована в Clinical Journal of the American Society of Nephrology (CJASN). Авторы изучили статистику по хронической болезни почек среди людей старше 65 лет за период с 2005 по 2019 год, а также данные по терминальной стадии заболевания почек за 2010–2019 годы.

Выяснилось, что каждый дополнительный градус Цельсия среднегодовой температуры связан с ростом распространённости диагностированной хронической болезни почек на 0,23 процентного пункта. При этом количество новых случаев терминальной почечной недостаточности увеличивалось на 1,37 на 100 тысяч человек.

Риски возрастали в периоды жары. Связь становилась более выраженной при повышении температурных порогов и увеличении продолжительности волн тепла.

Особенно заметной зависимость оказалась в бедных округах, за пределами крупных городов, а также на юге и северо-западе США. Учёные подчёркивают, что почки особенно чувствительны к перегреву и обезвоживанию.

Полученные результаты показывают, что климатические факторы необходимо учитывать при профилактике болезней почек, особенно в наиболее уязвимых сообществах.


Связь ультрапереработанных продуктов с фертильностью выяснили учёные
В журнале Nutrition & Health (N&H) опубликованы результаты исследования, согласно которым высокая доля ультрапереработанных продуктов в рационе может снижать вероятность наступления беременности.

Учёные изучили данные 2582 женщин в возрасте от 20 до 45 лет из американского обследования NHANES. Ультрапереработанные продукты — это промышленно изготовленные продукты с большим количеством добавок, такие как сладкие напитки, снеки, полуфабрикаты и переработанное мясо.

Они проходят множество стадий обработки и часто содержат усилители вкуса, консерванты и искусственные ингредиенты. Оказалось, что в среднем такие продукты составляют около 27 процентов рациона, однако у женщин, испытывающих трудности с зачатием, этот показатель превышает 30 процентов.

Статистический анализ показал устойчивую связь: при увеличении доли ультрапереработанной пищи вероятность фертильности снижается, даже с учётом возраста, образа жизни и ожирения. Средиземноморская диета, которая изначально демонстрировала положительную связь с фертильностью, после учёта веса этот эффект теряла.

Это говорит о том, что влияние питания может быть связано не только с калорийностью, но и с качеством продуктов. Авторы исследования предполагают, что ключевую роль могут играть не только низкая питательная ценность ультрапереработанных продуктов, но и химические вещества, возникающие при промышленной обработке и упаковке.

Они могут влиять на гормональный баланс и воспалительные процессы, что потенциально отражается на репродуктивной функции. Ранее учёные выяснили, что фастфуд нарушает работу мозга в первые дни его регулярного употребления.


Новости по теме