Ученые разработали метод сделать ткани прозрачными с помощью пищевого красителя

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.

В эксперименте участвовали 94 взрослых человека. Одних добровольцев поили напитком с глюкозой, других — водой.

Затем участники либо получали расслабляющий массаж, либо просто отдыхали. Все испытуемые отмечали субъективное ощущение спокойствия, но физиологические показатели показали более сложную картину.

Методы релаксации действительно активировали парасимпатическую нервную систему, которая отвечает за восстановление. Но у участников, употребивших сахар, одновременно сохранялась повышенная активность симпатической системы — той, которая отвечает за стресс и мобилизацию ресурсов организма.

В результате тело оставалось в состоянии повышенного возбуждения. По словам авторов исследования, это означает, что сахар может мешать организму полноценно переключаться на режим отдыха и снижать эффективность таких практик, как медитация или массаж.

Человек может чувствовать себя расслабленным, но его организм при этом продолжает реагировать так, как при стрессе. Исследователи рекомендуют избегать продуктов с высоким содержанием сахара перед релаксацией, чтобы более эффективно восстанавливаться и снижать нагрузку на нервную систему.

В эксперименте участвовали 40 детей от 6 до 8 лет. Одной группе наносили стоматологический лак на основе базилика (Ocimum basilicum), другой — стандартный лак с фтором.

Процедуру повторяли несколько раз за четыре месяца, после чего оценили начальные признаки кариеса и количество бактерий Streptococcus mutans, считающихся основным фактором развития заболевания. Оба средства снизили активность кариеса, но фтор более эффективно восстановил эмаль и уменьшил количество поражений.

В то же время лак с базиликом лучше подавлял бактерии, вызывающие кариес, что свидетельствует о его сильных антибактериальных свойствах. Авторы исследования подчёркивают, что в базилике есть соединения кальция и фосфора, которые способствуют реминерализации зубной эмали, а также отмечают его природную антимикробную активность.

У детей не было замечено побочных эффектов, что делает такие средства потенциально более безопасной альтернативой фтору.

Это может способствовать распространению устойчивости бактерий к антибиотикам в почве и потенциально влиять на здоровье людей. Такой вывод сделали исследователи, чья работа опубликована в журнале Nature Microbiology (NM).

Учёные проанализировали данные по почвам из разных регионов США, Китая и Европы. Они обнаружили, что в условиях засухи в почве возрастает количество генов, связанных с устойчивостью к антибиотикам.

Эксперименты показали, что при высыхании почвы содержание воды в ней снижается, а естественные антибиотики, которые производят почвенные микроорганизмы, становятся более концентрированными. Это усиливает отбор: чувствительные бактерии погибают, а устойчивые получают преимущество.

Дополнительные опыты подтвердили, что после высушивания почвы в микробных сообществах чаще встречаются бактерии, способные переносить действие разных классов антибиотиков. По словам авторов, это важно не только для экологии почв.

Многие гены устойчивости могут передаваться между бактериями, а отдельные почвенные микроорганизмы имеют близких родственников среди возбудителей болезней человека. Исследователи также сопоставили клинические данные из 116 стран с показателями засушливости и обнаружили, что в более засушливых регионах в среднем выше частота устойчивости к антибиотикам в больницах.

Авторы подчёркивают, что такая связь ещё не доказывает прямую причинность, однако указывает на возможную недооценённую роль климата в росте антибиотикорезистентности. По их мнению, усиление засух на фоне изменения климата может стать дополнительным фактором этого глобального риска.

Проблема дефицита железа, которая распространена среди женщин репродуктивного возраста, может негативно сказываться на работе мозга. Этот дефицит способен снижать когнитивные функции, поскольку железо участвует в переносе кислорода, синтезе нейромедиаторов и поддержании нормальной работы нервной системы.

Говядина — это один из наиболее эффективных источников железа, так как оно содержится в ней в хорошо усваиваемой форме. Помимо железа, в говядине есть витамин B12, цинк, холин и креатин — вещества, которые связаны с поддержанием памяти, концентрации и других когнитивных процессов.

Анализ данных показал, что у женщин с низким уровнем железа улучшение рациона, в том числе добавление говядины, может привести к росту когнитивных показателей. Однако исследователи подчёркивают, что для окончательных выводов нужны более длительные и строго контролируемые исследования.

Ранее учёные выяснили, что силовые тренировки замедляют старение мозга и улучшают его работу.