• 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.


Снижает риск рака лёгких умеренное употребление кофе и чая
Наблюдения за более чем 276 тысячами участников UK Biobank показали, что умеренное употребление кофе и чая может снижать риск развития рака лёгких.

Исследователи следили за добровольцами в среднем более 13 лет, и за это время рак лёгких диагностировали у 3821 человека. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

Анализ данных показал, что связь между потреблением напитков и риском заболевания носит нелинейный характер. У людей, которые выпивали от половины до одной чашки кофе в день или две–три чашки, риск рака лёгких был ниже по сравнению с теми, кто не пил кофе вовсе.

Аналогичный эффект наблюдался и у тех, кто регулярно выпивал от одной до трёх чашек чая в день. Авторы исследования подчёркивают, что речь идёт именно об умеренных количествах.

Более высокое потребление не давало дополнительного защитного эффекта, что указывает на возможный «оптимальный диапазон» употребления. Предполагается, что роль могут играть биологически активные вещества — антиоксиданты, полифенолы и флавоноиды, которые содержатся в кофе и чае.

Однако исследование носит наблюдательный характер и не доказывает прямую причинно-следственную связь. Учёные отмечают, что необходимы дополнительные работы, чтобы подтвердить результаты и понять механизмы, с помощью которых привычные напитки могут быть связаны с риском рака лёгких.

Ранее стало известно, что регулярное употребление слишком горячего чая и кофе повышает риск рака желудка.


Нейросеть
Учёные замедляют развитие ревматоидного артрита
Специалисты из Королевского колледжа Лондона продемонстрировали, что своевременное лечение пациентов с высоким риском развития ревматоидного артрита может существенно замедлить прогрессирование заболевания.

В статье, опубликованной в журнале The Lancet Rheumatology, говорится, что всего один год применения биологического препарата абатацепт способен отсрочить появление болезни на несколько лет. В исследовании участвовали люди с высоким риском ревматоидного артрита — хронического аутоиммунного заболевания, при котором иммунная система поражает суставы, вызывая боль, воспаление и постепенную потерю подвижности.

Наблюдение длилось от четырёх до восьми лет и стало одним из самых продолжительных в этой области. Участники, получавшие абатацепт, в среднем заболевали значительно позже, чем те, кто получал плацебо — задержка достигала четырёх лет.

Авторы подчёркивают, что препарат не предотвращает болезнь навсегда, но изменяет её течение. Отсрочка начала ревматоидного артрита означает меньше лет жизни с болью, усталостью и ограничениями, а также может снизить социальные и экономические последствия болезни.

Во время приёма препарата у участников уменьшались суставные боли и улучшалось общее самочувствие. Наибольший эффект наблюдался у людей с самым высоким риском заболевания, который определяли по специальным анализам крови на аутоантитела.

Исследователи отмечают, что лечение оказалось безопасным и не сопровождалось увеличением серьёзных побочных эффектов.


Нейросеть
Выяви связь между сердцем и глазами при диабете
Специалисты из Университета Лестера установили, что регулярный осмотр глаз у людей с диабетом второго типа может предоставить ценные сведения о состоянии сердечно-сосудистой системы.

Их выводы были опубликованы в журнале Scientific Reports (Sci Rep). Известно, что диабет второго типа вызывает повреждения кровеносных сосудов по всему телу, включая мелкие и крупные.

Диабетическая ретинопатия — одно из наиболее известных последствий этого процесса, поэтому пациентам часто делают фотосъёмку сетчатки. Учёные предположили, что изменения в сосудах сетчатки могут отражать скрытые нарушения в работе сердца.

Для проверки этой гипотезы исследователи изучили 255 пациентов с диабетом второго типа. Всем участникам провели несколько неинвазивных методов визуализации сердца, а затем сопоставили полученные данные с результатами стандартной фотосъёмки сетчатки.

Анализ показал, что наличие диабетической ретинопатии связано с «тихими» сердечно-сосудистыми нарушениями. У таких пациентов чаще обнаруживались признаки ишемической болезни сердца и ранние проявления сердечной недостаточности, даже при отсутствии явных симптомов.

По словам авторов работы, это означает, что уже существующие программы офтальмологического скрининга могут быть использованы более широко. Данные проверки зрения могут служить дополнительным сигналом о повышенном сердечно-сосудистом риске и помочь выявить проблемы на ранней стадии.


Нейросеть
Изучи влияние радиационного шторма
В ночь на 20 января Земля оказалась в зоне мощного радиационного шторма, который возник из-за колебаний защитных магнитных слоёв планеты.

Эти колебания спровоцированы вспышками на Солнце, как пояснил астрофизик Владимир Коваль в беседе с «360». Радиационный шторм вызывает нестабильность защитных слоёв, что приводит к образованию зон повышенной радиации вблизи планеты.

Владимир Коваль отметил, что из-за радиационного шторма могут возникнуть серьёзные проблемы для космонавтов. «Космонавты могут серьёзно пострадать.

В этом, кстати, состоит проблема полёта на Марс. Загвоздка не в корабле, питании или воде — это всё решаемо.

Самое страшное — радиационный фон, возрастающий от вспышек. Одна вспышка, и космонавты вымрут», — подчеркнул учёный.

Кроме того, радиационный шторм может иметь неприятные последствия и для обычных людей. Из-за волнения магнитного поля Земли метеозависимые люди могут испытывать сильное недомогание и головные боли.

При этом биохимический механизм, который происходит в организме человека при таких условиях, до конца не изучен, подытожил эксперт. Ранее сообщалось о подготовке ко второму пику сильнейшей магнитной бури.

По прогнозу учёных, геомагнитные индексы могут вновь вернуться на уровень G4.


Новости по теме