• 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.


Кандесартан цилексетил борется с MRSA
В журнале Nature Communications опубликовали результаты исследования, согласно которым кандесартан цилексетил — препарат для лечения повышенного давления — проявляет активность против метициллин-резистентного золотистого стафилококка MRSA.

Это одна из наиболее опасных бактерий, устойчивых к антибиотикам. Исследователи выяснили, что кандесартан цилексетил нарушает целостность клеточной мембраны MRSA: делает её менее стабильной, изменяет липидный состав и повышает проницаемость оболочки.

В итоге клетка хуже поддерживает внутреннее равновесие и становится уязвимой. Особенно важно, что препарат усиливает действие некоторых антибиотиков, включая гентамицин и полимиксин B.

В экспериментах такая комбинация быстрее уничтожала активно делящиеся клетки MRSA и воздействовала даже на более устойчивые «спящие» бактериальные формы. Учёные проверили действие вещества на модели инфекции у мышей: кандесартан цилексетил снижал размножение MRSA, а в сочетании с гентамицином эффект был сильнее.

Авторы исследования подчёркивают, что пока речь не идёт о готовом лечении инфекций у людей, но препарат может стать основой для разработки новых средств против антибиотикоустойчивых бактерий.


Нейросеть
Куркумин защищает сердце при тепловом ударе
Куркумин, который содержится в куркуме, может уменьшать повреждения сердца и снижать риск возникновения опасных нарушений ритма при тепловом ударе.

Это выяснили исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Food & Function (F&F). Учёные изучали, как куркумин влияет на крыс с тепловым ударом.

У животных зафиксировали повышение температуры тела, ухудшение работы сердца, повреждение сердечной мышцы и желудочковые аритмии — опасные нарушения сердечного ритма. Но после введения куркумина многие показатели заметно улучшились.

Исследование показало, что вещество снижает уровень повреждения клеток сердца, улучшает электрическую стабильность миокарда и повышает выживаемость. Также анализы показали уменьшение процессов клеточной гибели, которые связаны с активацией пути BAX/BCL-2/caspase-3 — одного из ключевых механизмов разрушения клеток при сильном перегреве организма.

Авторы работы подчёркивают, что тепловой удар часто сопровождается тяжёлыми осложнениями со стороны сердца, а специфических препаратов для его лечения пока нет. Исследователи считают, что куркумин может стать перспективной основой для будущих методов защиты сердца при перегреве, но эффективность такого подхода нужно подтвердить в клинических исследованиях на людях.

Ранее учёные выяснили, что куркума, шафран и другие приправы снижают выраженность депрессии.


Нейросеть
Африка раскалывается: учёные фиксируют истончение коры
Геологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications, выяснили, что Восточная Африка переживает активный раскол континента, а в некоторых районах земная кора истончилась до опасного уровня.

Они исследовали Турканскую рифтовую зону в Кении — часть Восточно-Африканской рифтовой системы, где Африканская плита разделяется на две. Сейсмические данные показали, что толщина кристаллической коры вдоль разлома уменьшилась примерно до 13 километров, в то время как по краям она более 35 километров.

Исследователи утверждают, что это свидетельствует о переходе рифта в стадию «шейки» — критическую фазу перед окончательным расколом континента и образованием нового океана. По мнению авторов работы, активная фаза ускоренного растяжения земной коры началась около 4 миллионов лет назад.

Этот период совпал с формированием богатых ископаемых слоёв Восточной Африки, где впоследствии были найдены останки древних предков человека. Учёные подчёркивают, что для полного раскола потребуются ещё миллионы лет.

Однако обнаружение активной стадии истончения коры указывает на то, что Восточно-Африканская рифтовая система преодолела важный геологический рубеж, и вероятность будущего разделения континента значительно увеличилась.


Нейросеть
Употребляй бобовые для здоровья сосудов
Учёные, опубликовавшие результаты своей работы в журнале BMJ Nutrition Prevention & Health, выяснили, что регулярное употребление бобовых, таких как соя, фасоль и чечевица, может снижать риск развития повышенного давления.

В исследованиях, данные которых были проанализированы, приняли участие десятки тысяч человек из США, Европы и Азии. Было обнаружено, что у людей, потребляющих бобовые в больших количествах, реже диагностируется гипертония.

Риск развития заболевания у любителей соевых продуктов оказался ниже на 19 процентов. Наиболее заметный эффект наблюдался при употреблении примерно 170 граммов бобовых в сутки и 60–80 граммов соевых продуктов, среди которых тофу, эдамаме, мисо и соевое молоко.

Исследователи подчёркивают, что эти продукты содержат калий, магний и пищевые волокна, способствующие поддержанию здоровья сосудов. Авторы работы указывают на то, что растительная пища может оказывать комплексное влияние на давление.

Растворимая клетчатка стимулирует выработку веществ, связанных с расширением сосудов, а изофлавоны, содержащиеся в сое, могут дополнительно способствовать поддержанию нормального уровня артериального давления. Ранее учёные установили, что низкий уровень селена повышает риски развития гипертонии при употреблении жирной пищи.


Новости по теме