• 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.


Улучши психическое здоровье с помощью физкультуры
Занятия бегом, плаванием или танцами могут стать эффективным методом снижения симптомов депрессии и тревожности, как показали авторы масштабного обзора исследований, опубликованного в British Journal of Sports Medicine (BJSM).

Согласно их выводам, регулярные физические нагрузки по своей результативности могут быть сопоставимы с медикаментозным лечением и психотерапией, а иногда и превосходят их. Учёные изучили десятки метаанализов, которые охватывают сотни клинических испытаний и десятки тысяч участников разных возрастов — от подростков до пожилых людей.

В обзор были включены рандомизированные исследования, где упражнения сравнивались с отсутствием вмешательства, плацебо или альтернативной активностью. Были рассмотрены различные форматы физической активности: аэробные нагрузки, силовые тренировки, йога и другие практики, а также их комбинации.

Результаты показали, что физическая активность оказывает умеренный положительный эффект при депрессии и небольшой или умеренный — при тревоге. Особенно заметный эффект наблюдался у молодых людей в возрасте 18–30 лет и у женщин после родов.

При этом для борьбы с депрессией наилучшие результаты давали групповые занятия и тренировки под наблюдением тренера. Для снижения тревожности, согласно анализу, лучше подходили более короткие программы продолжительностью до восьми недель и умеренной интенсивности.

Авторы подчёркивают, что физические упражнения — это доступный и экономически выгодный способ поддержки психического здоровья, который дополнительно улучшает физическое состояние.


Вакцинация предотвращает риск деменции
Сезонная вакцинация от гриппа, проводимая по обычной схеме, может способствовать профилактике деменции, считают авторы обзора, опубликованного в журнале Aging Clinical and Experimental Research (ACER).

Согласно их выводам, прививка не только защищает от респираторных инфекций, но и уменьшает вероятность возникновения сосудистых и воспалительных процессов, которые могут привести к когнитивным нарушениям. Грипп может резко и на короткий срок увеличить риск инфаркта и инсульта, что напрямую влияет на состояние мозга.

Эксперименты также демонстрируют, что даже после перенесённой инфекции в мозге может сохраняться воспалительная активация и потеря синапсов. По мнению авторов, вакцинация может предотвращать такие «удары» по сосудистой системе и снижать воспалительную нагрузку.

Эпидемиологические данные подтверждают эту гипотезу. Метаанализ 2023 года, в котором участвовали около 2,1 миллиона человек, показал, что у привитых риск деменции был ниже на 31 процент.

В крупных когортах США и Великобритании было обнаружено снижение риска болезни Альцгеймера и сосудистой деменции на 14–40 процентов, причём зависимость была от числа вакцинаций: регулярная вакцинация снижала риск. Авторы подчёркивают, что речь идёт об ассоциации, а не о доказанном причинно-следственном эффекте.

Однако, учитывая безопасность, доступность и уже доказанные сердечно-сосудистые преимущества вакцинации, они предлагают рассматривать прививку от гриппа как простую и масштабируемую стратегию поддержки здорового старения и потенциального снижения риска деменции.


Снизь риск деменции с помощью тренировок мозга
Учёные, проанализировав данные 20-летнего наблюдения, выяснили, что короткий курс когнитивных тренировок может существенно уменьшить риск деменции.

Вероятность диагноза снижается примерно на 25 процентов благодаря упражнениям на скорость обработки информации. Статью с результатами исследования опубликовали в журнале Alzheimer’s & Dementia (A&D).

В эксперименте участвовали более 2800 человек старше 65 лет. В конце 1990-х их случайным образом разделили на четыре группы.

Первая группа тренировала скорость реакции, вторая — память, третья — логическое мышление, а участники четвёртой группы не получали никакого вмешательства. Основной курс продолжался пять недель — по часу два раза в неделю.

Через год и через три года часть участников прошла дополнительные поддерживающие сессии. Общий объём тренировок составил менее 24 часов.

В течение следующих 20 лет учёные отслеживали состояние здоровья добровольцев по данным медицинского страхования. У тех, кто тренировал скорость реакции и проходил дополнительные сессии, деменцию диагностировали значительно реже.

Риск был на 25 процентов ниже по сравнению с контрольной группой. Тренировки памяти и логики не показали статистически значимого эффекта.

Упражнения были довольно простыми: на экране появлялись автомобили и дорожные знаки в разных зонах поля зрения, и участникам нужно было как можно быстрее реагировать. Пока неясно, почему это работает.

Возможно, такая тренировка улучшает «связанность» различных областей мозга. Исследователи подчёркивают: речь идёт именно о конкретной программе, и нельзя автоматически считать, что любые «тренажёры для мозга» дают такой же результат.

Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление кофе связано со снижением риска деменции.


Выяви учёными риски менингиомы после лечения рака в детстве
Специалисты выяснили, что определённые методы лечения онкологических заболеваний в детском возрасте могут увеличивать риск возникновения менингиомы — опухоли, поражающей оболочки головного и спинного мозга — даже спустя десятилетия.

Исследователи изучили данные 24 886 человек, которые перенесли рак до достижения 21 года. Результаты их работы были опубликованы в JAMA Network Open.

Выяснилось, что через 35 лет после первоначального диагноза менингиома была диагностирована у 2,3 % пациентов. Ключевым фактором риска стало облучение области головы: вероятность развития опухоли возрастала в зависимости от дозы радиации.

У пациентов, которые не подвергались такому облучению, риск был минимальным — всего 0,14 %. Помимо лучевой терапии, повышенный риск был связан с некоторыми видами химиотерапии, включая препараты платины, 6-меркаптопурин и интратекальное введение химиопрепаратов.

Женщины и пациенты, у которых рак был диагностирован в раннем детстве, также оказались более уязвимыми. Авторы исследования подчёркивают, что, несмотря на относительно невысокий общий риск, для отдельных групп он может быть существенным.

По их мнению, полученные данные помогут более точно определять пациентов, которые нуждаются в длительном и внимательном наблюдении во взрослом возрасте. Ранее учёные установили, что сочетание куркумина и ресвератрола эффективно в лечении меланомы.


Новости по теме