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.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Physiology (JP). В работе приняли участие почти 500 детей, чьи матери подвергались разному уровню загрязнения воздуха во время беременности.

Выяснилось, что у детей, которые в первом триместре подверглись более высокому воздействию загрязняющих веществ, показатели речевого развития в 18 месяцев были в среднем на 5–7 пунктов ниже. Особенно заметно это было у недоношенных детей.

У них высокое воздействие загрязнения на протяжении всей беременности было связано с более низкими показателями моторного развития — в среднем на 11 пунктов ниже по сравнению с детьми, которые подвергались меньшему воздействию. Учёные подчёркивают, что речь идёт о загрязнителях, связанных с транспортом, таких как диоксид азота и мелкие твёрдые частицы.

Уровни загрязнения в исследовании соответствовали действующим нормам, но превышали более строгие рекомендации Всемирной организации здравоохранения. Авторы работы отмечают, что первые этапы развития — от зачатия до двух лет — критически важны для формирования мозга.

По их мнению, даже «допустимые» уровни загрязнения воздуха могут влиять на развитие ребёнка.

В исследовании приняли участие более 19 тысяч человек старше 65 лет, за которыми наблюдали в течение 11 лет. За этот период было зафиксировано почти 2 тысячи случаев сердечно-сосудистых событий.

Анализ показал, что у людей, у которых впоследствии были диагностированы сердечно-сосудистые заболевания, ухудшение памяти, скорости мышления и речевых навыков начиналось за 3–8 лет до постановки диагноза. Особенно заметно было снижение общей когнитивной функции и скорости обработки информации.

Аналогичная динамика наблюдалась перед инсультом, сердечной недостаточностью и тяжёлыми формами ишемической болезни сердца. Это указывает на возможную связь между состоянием мозга и будущими проблемами с сердцем.

Авторы исследования подчёркивают, что такие изменения могут служить ранним сигналом риска. Они считают, что регулярная оценка когнитивных функций у пожилых людей может помочь выявлять сердечно-сосудистые заболевания на более ранних стадиях и своевременно принимать меры.

Они обратили внимание на эллаговую кислоту — природное соединение, присутствующее в гранате, ягодах, винограде и грецких орехах. Эксперименты на животных показали, что это вещество способствует снижению повреждений печени и может замедлять прогрессирование заболевания.

Неалкогольная жировая болезнь печени является одним из наиболее распространённых метаболических нарушений. Она ассоциируется с избыточным весом, диабетом и повышенным артериальным давлением, а в тяжёлых случаях может привести к циррозу или раку печени.

Исследование также выявило неожиданный эффект от популярной добавки — инулина, растворимой клетчатки, часто используемой для улучшения работы кишечника. Однако у животных инулин без сочетания с эллаговой кислотой вызывал набор веса, повышение уровня сахара в крови и ухудшение состояния печени.

Авторы исследования подчёркивают, что важно не только то, какие продукты мы употребляем, но и их комбинации. Ранее учёные установили, что микропластик, накапливающийся в организме, способствует развитию болезней печени.

В ходе исследования были проанализированы 65 образцов пива разных типов — от лагеров до безалкогольных вариантов. Выяснилось, что содержание витамина B6 в них может быть значительным: в среднем его уровень варьировался от примерно 95 до 1000 микрограммов на литр.

Больше всего витамина оказалось в крепких сортах, таких как бок-бир, а меньше — в рисовом и пшеничном пиве. Интересно, что безалкогольное пиво практически не уступает обычному по содержанию витамина.

Это говорит о том, что удаление алкоголя не разрушает полезные вещества. По словам учёных, ключевую роль играет не технология производства, а исходное сырьё — прежде всего тип зерна и количество солода.

Авторы исследования подчёркивают, что, несмотря на наличие полезных соединений, алкогольное пиво не следует рассматривать как способ получения витаминов из-за известных рисков для здоровья. Однако безалкогольные варианты могут внести вклад в рацион, особенно на фоне растущего интереса к более здоровым альтернативам.

Ранее учёные выяснили, что даже умеренное потребление алкоголя негативно влияет на мозг.