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.

Учёные изучали N-нитрозосоединения — вещества, которые могут образовываться в желудке после употребления продуктов и воды с нитратами и нитритами. Эти соединения вызывают интерес у научного сообщества, так как многие из них являются канцерогенами и ассоциируются с повышенным риском рака желудка и пищевода.

Авторы создали математическую модель, которая описывает процессы в желудке, кишечнике, крови и слюне после приёма пищи. Модель показала, что витамин C способен перехватывать химические соединения, из которых впоследствии формируются потенциально опасные N-нитрозосоединения.

Это приводит к заметному снижению их образования. Исследователи выяснили, что время приёма витамина C также имеет значение.

Наибольший эффект наблюдался, когда витамин поступал вскоре после еды. Кроме того, несколько небольших доз в течение дня оказались более эффективными, чем одна крупная доза.

Авторы подчёркивают, что их работа основана на компьютерном моделировании, а не на клинических испытаниях. Однако результаты помогают объяснить, почему диеты, богатые овощами, часто связывают со сниженным риском некоторых видов рака.

Овощи содержат не только большое количество витамина C, но и другие антиоксиданты. Ранее учёные установили, что витамин D защищает кишечник от воспаления и нарушений пищеварения.

Статью об этом исследовании опубликовали в журнале Bioresource Technology (BT). Бактерия, о которой идёт речь, — это молочнокислая бактерия Leuconostoc mesenteroides CBA3656.

Её выделили из традиционного корейского блюда кимчи. Нанопластик — это микроскопические частицы пластика, которые в сотни раз тоньше человеческого волоса.

Они попадают в организм с водой, морепродуктами, солью и другой пищей и могут накапливаться в тканях. В лабораторных условиях бактерия связывала до 87 процентов нанопластика, причём даже при разных температурах и уровнях кислотности.

В условиях, имитирующих человеческий кишечник, эффективность была около 57 процентов. Анализ показал, что частицы пластика прикреплялись к поверхности бактерии и затем могли выводиться естественным путём.

Эксперименты на мышах подтвердили эффект: у животных, получавших бактерию, нанопластик активнее выводился с калом. Авторы исследования считают, что в будущем такие пробиотики могут использоваться для снижения накопления микропластика в организме.

Однако для подтверждения пользы у людей потребуются дополнительные исследования. Ранее стало известно, что употребление кимчи подавляет чрезмерные воспалительные реакции.

Об этом стало известно из публикации в журнале Diabetes. В исследовании приняли участие свыше 332 тысяч жителей Великобритании в возрастной группе от 40 до 69 лет.

За участниками наблюдали почти 14 лет. Учёные анализировали данные о генетической предрасположенности к диабету, оценивая 783 генетических варианта.

Помимо этого, учитывались такие факторы образа жизни, как индекс массы тела, физическая активность, питание и курение. Выяснилось, что даже при высоком генетическом риске здоровые привычки значительно уменьшали вероятность развития болезни.

Люди с нездоровым образом жизни сталкивались с диабетом почти в семь раз чаще по сравнению с теми, кто придерживался полезных привычек. При этом влияние генетики оказалось менее значимым.

Учёные назвали лишний вес самым важным фактором риска. Далее следовали курение и низкая физическая активность.

Исследователи подсчитали, что более 55 процентов новых случаев диабета второго типа могли бы быть предотвращены, если бы люди улучшили свой образ жизни. Авторы исследования подчеркнули, что даже небольшие изменения способны существенно снизить риск заболевания и отсрочить развитие опасных осложнений.

Ранее учёные выяснили, что новый гидрогель может заменить инъекции инсулина людям с диабетом первого типа.

Экспериментальным путём было установлено, что систематические упражнения способствуют снижению воспалительных процессов, гормональных сбоев и изменений в поведении, спровоцированных микрочастицами пластика. Результаты исследования опубликованы в издании The FASEB Journal.

Для эксперимента использовали взрослых самок рыбок данио-рерио. В течение трёх недель их подвергали влиянию наночастиц полистирола — одного из часто встречающихся видов пластика.

При этом часть рыб регулярно подвергалась умеренным аэробным нагрузкам. Специалисты зафиксировали, что нанопластик аккумулировался в организмах испытуемых, особенно в тканях яичников.

Это приводило к окислительному стрессу, гибели клеток и гормональным нарушениям. Помимо этого, у рыб отмечались симптомы тревожности и депрессии, а уровень стрессовых гормонов повышался.

Однако у тех особей, которые параллельно подвергались физическим нагрузкам, отрицательные последствия были значительно менее выраженными. Упражнения также способствовали восстановлению баланса кишечной микрофлоры, который был нарушен из-за воздействия нанопластика.

По мнению учёных, это могло благоприятно сказаться на взаимосвязи между кишечником, мозгом и репродуктивной системой. Авторы подчёркивают, что работа проводилась на животных, но полученные данные намекают на возможную защитную роль физической активности при контакте с микропластиком и другими загрязнителями окружающей среды.

Ранее учёные установили, что пластиковые чайники при кипячении воды выделяют миллиарды частиц микропластика.