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 Medicine & Science in Sports & Exercise (MSSE). В эксперименте участвовали 58 взрослых с недавно диагностированным сахарным диабетом 2 типа.

В течение 26 недель учёные отслеживали физическую активность участников с помощью фитнес-браслетов и анализировали изменения уровня глюкозы и гликированного гемоглобина — ключевого показателя долгосрочного контроля сахара. Оказалось, что именно длительность занятий сильнее всего связана с улучшением показателей.

Ни интенсивность, ни тип тренировок — силовые или аэробные — сами по себе не оказывали значимого влияния. Особенно важную роль длительные тренировки играли в первые недели после начала программы.

По оценкам учёных, увеличение средней продолжительности занятия с 30 до 45 минут связано со снижением уровня гликированного гемоглобина примерно на 0,3 процента. Этот эффект может показаться небольшим, но при регулярных тренировках он способен существенно повлиять на общее состояние здоровья.

Авторы исследования подчёркивают, что результаты помогают упростить рекомендации для пациентов. Вместо сложных схем тренировок достаточно сосредоточиться на увеличении времени активности.

Формирование привычки к более длительным, но комфортным занятиям может стать одной из самых эффективных стратегий контроля уровня сахара.

К такому заключению пришли учёные, чья статья была опубликована в журнале Science Advances (SciAdv). Исследователи обнаружили новый механизм, который связывает лёгкие и мозг.

Оказалось, что под воздействием никотина определённые клетки лёгких начинают вырабатывать экзосомы — микроскопические частицы, переносящие биологически активные молекулы. Эти экзосомы влияют на обмен железа в нейронах, нарушая его баланс.

Этот процесс связан с развитием нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. В ходе эксперимента учёные использовали клетки лёгких, полученные из стволовых клеток человека.

После воздействия никотина они активно выделяли экзосомы, содержащие белки, которые регулируют транспорт железа. По словам авторов, это может запустить каскад изменений в мозге, включая окислительный стресс, нарушения работы митохондрий и гибель нервных клеток.

Ранее считалось, что связь между курением и деменцией объясняется в основном ухудшением кровоснабжения мозга. Однако новые данные указывают на дополнительный путь — через сигналы от лёгких, которые напрямую влияют на состояние нейронов.

Авторы подчёркивают, что их работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, но помогает объяснить, почему интенсивное курение в среднем возрасте может значительно повысить риск деменции в будущем. Ранее стало известно, что злоупотребление алкоголем может привести к раннему снижению когнитивных функций.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Medicine (CM). Учёные изучили электронные медицинские записи взрослых пациентов за почти 20 лет.

В анализ были включены как препараты, одобренные для лечения заболевания, так и часто применяемые средства: антидепрессанты, спазмолитики и противодиарейные препараты. Это позволило оценить долгосрочные последствия терапии, которые обычно не учитываются в клинических испытаниях.

Выяснилось, что длительное использование антидепрессантов связано с увеличением риска смерти примерно на 35 процентов. Противодиарейные средства, такие как лоперамид и дифеноксилат, показали ещё более выраженную связь — риск смерти у их пользователей был примерно в два раза выше.

Другие методы лечения, включая одобренные препараты и спазмолитики, такой связи не продемонстрировали. Авторы подчёркивают, что исследование выявляет статистическую связь, но не доказывает, что препараты напрямую приводят к смерти.

Повышенные риски могут быть связаны с общим состоянием пациентов, сопутствующими заболеваниями или осложнениями, например, сердечно-сосудистыми событиями и инсультами. Ранее учёные выяснили, что препараты из группы агонистов GLP-1 защищают от тяжёлых инфекций.

В эксперименте участвовали 94 взрослых человека. Одних добровольцев поили напитком с глюкозой, других — водой.

Затем участники либо получали расслабляющий массаж, либо просто отдыхали. Все испытуемые отмечали субъективное ощущение спокойствия, но физиологические показатели показали более сложную картину.

Методы релаксации действительно активировали парасимпатическую нервную систему, которая отвечает за восстановление. Но у участников, употребивших сахар, одновременно сохранялась повышенная активность симпатической системы — той, которая отвечает за стресс и мобилизацию ресурсов организма.

В результате тело оставалось в состоянии повышенного возбуждения. По словам авторов исследования, это означает, что сахар может мешать организму полноценно переключаться на режим отдыха и снижать эффективность таких практик, как медитация или массаж.

Человек может чувствовать себя расслабленным, но его организм при этом продолжает реагировать так, как при стрессе. Исследователи рекомендуют избегать продуктов с высоким содержанием сахара перед релаксацией, чтобы более эффективно восстанавливаться и снижать нагрузку на нервную систему.