• 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.


Нитраты влияют на риск деменции
Специалисты выяснили, что происхождение нитратов в пище может оказывать различное воздействие на здоровье мозга и вероятность возникновения деменции.

Исследователи изучили данные свыше 54 тысяч взрослых, за которыми наблюдали почти три десятка лет. Их выводы были опубликованы в журнале Alzheimer’s & Dementia (A&D).

Анализ продемонстрировал, что нитраты, которые поступают в организм с овощами, ассоциируются со снижением риска деменции. В то же время нитраты и нитриты, содержащиеся в питьевой воде, переработанном мясе и продуктах животного происхождения, напротив, связаны с повышением этого риска.

Особенно интересным оказалось влияние питьевой воды: даже при концентрациях нитратов ниже установленных нормативов риск развития деменции оказывался выше, чем у людей, получавших меньше нитратов из воды. Исследователи объясняют эти различия присутствием сопутствующих веществ.

Овощи содержат антиоксиданты и витамины, которые способствуют превращению нитратов в оксид азота — соединение, полезное для сосудов и мозга. В воде и мясных продуктах таких защитных компонентов нет, а в мясе дополнительно присутствуют вещества, которые могут усиливать образование потенциально вредных соединений.

Авторы подчёркивают, что их работа представляет собой наблюдательное исследование и не доказывает прямую причинно-следственную связь. Однако результаты указывают на ранее недооценённый фактор риска развития деменции и подчёркивают важность не только количества, но и источника нитратов в рационе.

Ранее учёные сообщали, что люди с ожирением и повышенным давлением более подвержены развитию деменции.


Планетарная диета улучшает качество сна пожилых людей
Китайские учёные изучили данные более 9 тысяч участников национального исследования здорового долголетия и пришли к выводу, что соблюдение планетарной диеты может быть связано с лучшим качеством и продолжительностью сна у пожилых людей.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Nutrition. Планетарная диета основана на употреблении овощей, фруктов, цельных злаков, бобовых, орехов и растительных масел, а также ограничивает красное мясо, сахар и ультрапереработанные продукты.

Участникам исследования присваивали баллы по индексу PHDI в зависимости от структуры рациона. Данные о сне собирали во время очных интервью, при этом оценивали как субъективное качество сна, так и его продолжительность.

Анализ показал, что пожилые люди, которые придерживаются планетарной диеты, чаще сообщают о хорошем сне и адекватной его длительности. Каждый дополнительный балл по индексу питания увеличивает вероятность качественного сна на 4–5 процентов.

Наиболее заметный эффект наблюдался у тех, кто сочетал такой рацион с регулярными физическими упражнениями. Авторы подчёркивают, что исследование носит наблюдательный характер и не доказывает прямую причинно-следственную связь.

Однако результаты указывают на то, что устойчивые модели питания, ориентированные на растительные продукты, могут быть полезны не только для метаболического и сердечно-сосудистого здоровья, но и для качества сна. Ранее стало известно, что питание с упором на растительные продукты может снижать риск развития хронической болезни почек.


Препараты помогают снизить риск сердечно-сосудистых событий
Препараты, которые обычно выписывают при подагре, способны оказывать защитное действие на сердце и сосуды.

К такому заключению пришли исследователи после анализа данных десятков тысяч пациентов с этим заболеванием. Выяснилось, что при грамотно подобранном лечении подагры риск инфаркта и инсульта значительно уменьшается.

Результаты исследования опубликованы в журнале JAMA Internal Medicine. Учёные изучили медицинские записи почти 110 тысяч взрослых пациентов с подагрой и повышенным уровнем мочевой кислоты в крови.

Основное внимание было уделено тем, кто принимал уратснижающие препараты, в первую очередь аллопуринол, и достигал целевого уровня мочевой кислоты. Их сравнивали с теми, у кого этот показатель оставался повышенным.

Результаты показали, что у пациентов, которые смогли снизить уровень мочевой кислоты до рекомендуемых значений, в течение пяти лет реже возникали серьёзные сердечно-сосудистые события — инфаркт, инсульт или смерть от болезней сердца. Особенно заметный эффект наблюдался у людей с изначально высоким сердечно-сосудистым риском.

Кроме того, у таких пациентов уменьшилась частота приступов подагры. Авторы подчёркивают, что положительный эффект связан не просто с приёмом лекарства, а с достижением конкретного биохимического результата.

Это означает, что лечение подагры может приносить двойную пользу — облегчать симптомы заболевания и одновременно снижать риск опасных осложнений со стороны сердца и сосудов.


Связь массы тела и риска деменции выяснили учёные
Избыточный вес может увеличивать вероятность возникновения сосудистой деменции за счёт повышения артериального давления.

К такому заключению пришли учёные, результаты исследования которых опубликованы в журнале The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (JCEM). Они использовали метод менделевской рандомизации — генетический подход, который позволяет отличить причину от простой взаимосвязи.

Анализ показал, что существует прямая зависимость между генетически обусловленным индексом массы тела и риском сосудистой деменции. При увеличении ИМТ (индекса массы тела) на одну стандартную величину вероятность заболевания возрастает примерно на 50–60 процентов.

Эта зависимость линейна и не демонстрирует «защитного эффекта» лишнего веса. Дополнительный анализ позволил определить, как именно реализуется этот риск.

Около 18 процентов эффекта объясняется повышением систолического давления, а ещё 25 процентов — ростом диастолического. Вклад других факторов, таких как уровень холестерина, глюкозы в крови и хроническое воспаление, оказался значительно меньше.

Авторы подчёркивают, что их результаты имеют важное практическое значение. Сосудистая деменция развивается из-за хронического повреждения сосудов мозга, и контроль массы тела и артериального давления может стать одним из наиболее эффективных способов её профилактики.

Поскольку методов лечения уже сформировавшейся деменции по-прежнему мало, именно раннее вмешательство в модифицируемые факторы риска может иметь решающее значение. Ранее учёные выяснили, что более позднее время бодрствования связано с повышением риска деменции.


Новости по теме