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.

Этот вывод был опубликован в журнале Food and Function (F&F). Согласно полученным данным, совместное применение веществ оказалось более эффективным, чем использование каждого из них по отдельности.

В нормальных условиях комбинация увеличила длительность сна на 44 процента. У животных с нарушением сна, вызванным кофеином, эффект составил 32 процента, а в модели индуцированной бессонницы — 37 процентов.

При этом магний или апигенин по отдельности не показали такого выраженного действия. Учёные отмечают синергетический эффект: совместное применение усилило результат сверх ожидаемого суммарного влияния компонентов.

Анализ показал, что сочетание магния и апигенина снизило уровень провоспалительных цитокинов, в частности TNF-α, как в крови, так и в гипоталамусе — ключевой зоне мозга, которая регулирует цикл сна и бодрствования. Также наблюдалось подавление активации микроглии и сигнального пути NF-κB, связанного с нейровоспалением.

Это указывает на возможный противовоспалительный механизм улучшения сна. Авторы подчёркивают, что исследование проводилось на животных моделях, поэтому говорить о клиническом эффекте у людей пока рано.

Однако полученные данные позволяют рассматривать комбинацию магния и апигенина как потенциальную натуральную стратегию поддержки сна и как объект дальнейших клинических исследований. Ранее учёные выяснили, что употребление арахиса и грецких орехов улучшает качество сна.

Исследование опубликовано в журнале iScience. В результате у пациентов с болезнью Паркинсона были обнаружены более низкие уровни железа и меди, а также повышенные концентрации марганца и мышьяка.

Особенно устойчивым отличием стало снижение уровня железа. По словам авторов, этот показатель может быть использован для диагностики, так как волосы отражают длительные изменения в организме, в отличие от крови или слюны.

Дальнейшие эксперименты на мышах показали, что снижение железа в волосах связано с нарушениями работы кишечника. У животных с симптомами, похожими на болезнь Паркинсона, была ослаблена барьерная функция кишечника и изменена активность генов, отвечающих за усвоение железа.

Это подтверждает предположение о тесной связи между кишечником и мозгом при нейродегенеративных заболеваниях. Авторы отмечают, что исследование носит предварительный характер и требует подтверждения на более крупных выборках.

Однако, если результаты подтвердятся, в будущем для раннего выявления болезни Паркинсона может потребоваться лишь анализ пряди волос. Ранее учёные выяснили, что депрессия может быть ранним признаком развития нейродегенеративных заболеваний.

Они пришли к выводу, что замена красного мяса на белое может снижать риск развития диабета, но эффект зависит от того, сколько красного мяса человек употреблял изначально. Результаты были опубликованы в журнале Nutrients.

За время наблюдения было зарегистрировано 687 новых случаев диабета. Анализ показал, что существует U-образная связь между потреблением красного и белого мяса и риском заболевания.

Минимальный риск наблюдался при употреблении около 75 граммов красного мяса и 60 граммов белого мяса в день. При увеличении объёмов потребления риск начинал расти.

Особенно заметный эффект от замены красного мяса на белое был выявлен у людей, которые изначально потребляли не менее 75 граммов красного мяса в сутки. В этой группе замена 50 граммов красного мяса на белое (птицу или рыбу) была связана со снижением риска диабета на 34 процента.

У тех, кто ел красного мяса меньше 75 граммов в день, такой связи обнаружено не было. Авторы исследования отмечают, что полученные данные ставят под сомнение универсальные рекомендации по замене красного мяса.

Они считают, что более эффективной может быть адресная стратегия — в первую очередь для людей с высоким уровнем потребления красного мяса. При этом исследование носит наблюдательный характер и не доказывает причинно-следственную связь, но подчёркивает важность учёта индивидуальных пищевых привычек при профилактике диабета.

Этот вирус — бактериофаг, обитающий внутри бактерии Bacteroides fragilis, которая живёт в кишечнике. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Medicine (CM).

Бактерия Bacteroides fragilis давно связывается с раком кишечника, но она также встречается у многих здоровых людей. Учёные решили изучить не саму бактерию, а то, что находится внутри неё.

Выяснилось, что у пациентов, у которых впоследствии диагностировали рак, бактерия Bacteroides fragilis значительно чаще была заражена специфическим вирусом. Первый сигнал исследователи нашли в датских клинических данных, а затем проверили свою гипотезу на международной выборке из 877 человек из Европы, США и Азии.

У пациентов с колоректальным раком следы этих вирусов в кишечнике обнаруживались примерно в два раза чаще. При этом учёные подчёркивают, что речь идёт о статистической связи, а не о доказательстве того, что вирус вызывает развитие опухоли.

Авторы исследования считают, что если вирус действительно изменяет свойства бактерии, это может влиять на микробную экосистему кишечника и создавать условия для канцерогенеза. В перспективе такие вирусные маркеры могут использоваться для скрининга.

В предварительном анализе отдельные вирусные последовательности позволяли выявить около 40 процентов случаев рака при низкой распространённости среди здоровых людей.