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.

В исследовании, опубликованном в International Journal of Molecular Sciences (IJMS), приняли участие 68 человек: пациенты с болезнью Альцгеймера и здоровые добровольцы. Участникам оценивали состояние дёсен, уровень гигиены, когнитивные функции и иммунные показатели.

Оказалось, что у пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается сбой иммунного ответа: в обычном состоянии он ослаблен, но при контакте с бактериями становится чрезмерно активным. Кроме того, выяснилось, что чем сильнее воспаление дёсен, тем хуже результаты тестов на память и мышление.

Это касается даже лёгких форм воспаления, таких как гингивит, который часто остаётся без внимания. Авторы исследования подчёркивают, что хроническое воспаление в полости рта может оказывать системное влияние и участвовать в процессах, связанных с нейродегенерацией.

Они отмечают, что регулярная гигиена полости рта может быть важным фактором профилактики и замедления когнитивных нарушений. Ранее учёные выяснили, что природное соединение из кофейных зёрен снижает воспаление тканей дёсен.

Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B (PRS B). Выяснилось, что у мужчин длительное воздержание приводит к увеличению окислительного стресса, повреждению ДНК сперматозоидов, снижению их подвижности и жизнеспособности.

Хотя общий эффект оказался умеренным, он имеет статистическую значимость. У животных негативные последствия были более выраженными: уменьшилась вероятность оплодотворения, ухудшилось качество эмбрионов.

Учёные подчёркивают, что сперматозоиды — это очень уязвимые клетки, которые почти не могут восстанавливать повреждения. Со временем из-за активного обмена веществ и воздействия свободных радикалов в них накапливаются дефекты, и их «функциональный возраст» увеличивается, даже если организм остаётся молодым.

Авторы считают, что результаты исследования могут быть полезны для репродуктивной медицины, в том числе при ЭКО. Они отмечают, что оптимальное время воздержания должно учитывать баланс между количеством и качеством сперматозоидов.

В журнале Science Advances были опубликованы результаты исследования, в котором изучалось влияние пшеничной клетчатки на организм. Эксперименты проводились на мышах, и выяснилось, что кишечные бактерии преобразуют пшеничную клетчатку, в результате чего образуются биологически активные вещества, включая полифенолы.

Эти соединения влияют на иммунные клетки и подавляют воспалительные процессы, предотвращая развитие заболеваний кишечника. Авторы исследования подчёркивают, что в современном питании всё чаще присутствуют рафинированные продукты, например, белый хлеб, в которых практически нет клетчатки.

Это может быть одной из причин роста распространённости воспалительных заболеваний кишечника. При этом пшеничная клетчатка действует иначе, чем другие виды клетчатки, активируя особые противовоспалительные механизмы через микробиоту.

Несмотря на то что исследование проводилось на животных, учёные считают, что употребление цельнозерновых продуктов может стать простым способом поддержания здоровья кишечника и снижения риска воспаления. Ранее было установлено, что чернослив благоприятно влияет на кишечную микрофлору.

В журнале Advanced Science (AS) опубликована их работа, в которой говорится, что молекула альфа-амирин защищает ключевые процессы в мозге и может лечь в основу будущих препаратов. В ходе исследования было обнаружено, что альфа-амирин препятствует накоплению токсичных белков, повреждающих нейроны.

Также вещество поддерживает работу митохондрий — «энергетических станций» клеток, от которых зависит нормальное функционирование мозга. Эксперименты на мышах с моделью болезни Альцгеймера показали, что при приёме альфа-амирина у них снижалось накопление вредных веществ и улучшалась память.

Учёные также выяснили, что молекула способна проникать из крови в мозг и достаточно долго сохраняется в организме, что важно для потенциального лекарственного применения. Исследователи подчёркивают, что альфа-амирин содержится не только в маракуйе, но и в других фруктах и овощах.

Они считают, что полученные данные подтверждают: питание, богатое растительными продуктами, может быть связано с более низким риском деменции. Ранее учёные выяснили, что соединение из кожуры апельсина замедляет развитие хронической болезни почек.