• 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.

Московский комсомолец

Учёные получают Нобелевскую премию по химии
Анри Каган и Кенсо Соаи станут обладателями Нобелевской премии по химии в 2026 году.

Их открытия позволили химикам контролировать процесс формирования зеркальных форм молекул. Премия присуждена им «за открытие нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе», как сообщается на сайте премии.

Некоторые молекулы могут иметь одинаковый химический состав, но разное расположение атомов в пространстве. Эти зеркальные формы могут обладать различными свойствами, поэтому в процессе создания лекарств и других веществ крайне важно получать именно нужный вариант молекулы.

Каган выявил нелинейный эффект: незначительное преимущество одной зеркальной формы в начале химической реакции может значительно усиливаться в ходе процесса. Это позволяет получать гораздо больше молекул нужной формы, чем предполагалось возможным ранее.

Соаи открыл явление автокатализа в таких реакциях. Он разработал первую реакцию, в результате которой образовывалась практически исключительно одна из двух зеркальных форм.

Более того, полученные молекулы самостоятельно ускоряли образование аналогичных молекул. Исследования учёных оказали значительное влияние на разработку химических реакций для производства лекарств, ароматизаторов, парфюмерных компонентов и новых материалов.

В 2025 году Нобелевскую премию по химии получили Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Яги за разработку металлоорганических каркасов.

Лента ру

Ультрапереработка меняет реакцию мозга на еду
В научном журнале Nature Metabolism были опубликованы результаты исследования, в котором приняли участие 57 здоровых взрослых людей.

Учёные выяснили, что ультрапереработанные продукты могут влиять на реакцию мозга на еду, даже если они содержат столько же калорий и основных питательных веществ, сколько обычная пища. Ультрапереработанная пища — это продукты, которые прошли несколько этапов промышленной обработки и обычно содержат различные добавки.

К таким продуктам относятся готовые завтраки, снеки, сладости, некоторые виды колбас, полуфабрикатов и готовых блюд. Участникам исследования предлагали два варианта приёма пищи — из обычных и ультрапереработанных продуктов.

Их специально подобрали так, чтобы количество калорий, белков, жиров и углеводов было практически одинаковым. Однако реакция организма на эти два варианта пищи различалась.

Ультрапереработанная еда вызывала более сильный выброс инсулина, а организм после неё хуже использовал поступившие углеводы в качестве источника энергии. Различия были обнаружены и в работе мозга.

После обычной еды активность полосатого тела и зрительной коры повышалась, и пища становилась более привлекательной для человека. После ультрапереработанной еды эта связь становилась обратной.

То есть промышленная обработка пищи меняла то, как мозг реагировал на её субъективную ценность. Кроме того, изменения в переработке углеводов были связаны с активностью полосатого тела — области мозга, участвующей в формировании пищевого поведения и чувства вознаграждения.

Лента ру

Эмпаглифлозин защищает сердце и сосуды
Препарат эмпаглифлозин, который часто используют для лечения сахарного диабета, может оказывать дополнительное защитное действие на сердце и сосуды благодаря уменьшению воспалительных процессов.

Это стало известно после исследования, проведённого учёными из Медицинского центра Университета Вандербильта. Результаты были опубликованы в журнале Circulation.

В эксперименте участвовали 16 женщин с ожирением и предиабетом. Они принимали эмпаглифлозин в течение трёх месяцев.

Для сравнения учёные наблюдали за группой женщин, которые придерживались низкокалорийной диеты. Состояние иммунной системы оценивали до начала эксперимента, через две недели и через три месяца.

Уже через две недели в крови участниц, принимавших эмпаглифлозин, значительно снизилось количество агрегатов моноцитов и тромбоцитов — клеточных комплексов, которые способствуют воспалению сосудов и связаны с развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Через три месяца снижение стало ещё более выраженным.

В группе, придерживавшейся низкокалорийной диеты, такого эффекта не наблюдалось, поэтому изменения нельзя было объяснить только снижением веса. Кроме того, эмпаглифлозин переводил моноциты из провоспалительного состояния в более стабильное.

Учёные считают, что обнаруженный механизм может объяснять часть известного защитного действия ингибиторов SGLT2 на сердце и сосуды. Ранее исследователи выяснили, что регулярное употребление бобовых может снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Лента ру

Тектохризин замедляет развитие колоректального рака
В прополисе обнаружено природное соединение тектохризин, которое замедляет развитие колоректального рака и образование метастазов.

Это было выявлено в экспериментах на животных, результаты которых опубликованы в журнале Food & Function (F&F). В ходе исследований на клетках колоректального рака выяснилось, что тектохризин снижает их жизнеспособность, способность к размножению, перемещению и проникновению в окружающие ткани.

Также вещество препятствует формированию новых кровеносных сосудов, которые необходимы опухоли для роста. Эффективность тектохризина была подтверждена на мышах.

Он снизил активность опухоли и уменьшил количество метастатических очагов в печени и лёгких. В опухолевой ткани также сократилось число кровеносных сосудов.

Исследователи связали действие вещества с белком ERBB4, который участвует в передаче сигналов, способствующих росту и распространению опухолевых клеток. Тектохризин взаимодействовал с этим белком и подавлял связанные с ним сигнальные пути.

Пока противоопухолевый эффект тектохризина был продемонстрирован только в лабораторных экспериментах и на животных. Учёным предстоит изучить его усвоение, безопасность и эффективность, прежде чем говорить о возможном применении у людей.

Лента ру