• 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.


Повышай риск алкоголем
Редкие эпизоды обильного употребления спиртного могут существенно увеличивать вероятность серьёзных поражений печени.

К такому заключению пришли исследователи из Университета Южной Калифорнии. Их работа опубликована в журнале Clinical Gastroenterology and Hepatology (CGH).

Учёные изучили данные более восьми тысяч взрослых людей из национальной базы здоровья США и сравнили людей с одинаковым средним уровнем потребления алкоголя. В результате было установлено, что у людей с метаболически ассоциированной жировой болезнью печени (MASLD) риск развития фиброза — опасного рубцевания тканей — почти в три раза выше, если они хотя бы раз в месяц употребляют большое количество алкоголя за один день.

Речь идёт об эпизодическом злоупотреблении: четыре и более порции для женщин и пять и более для мужчин за один раз. При этом важен не только общий объём алкоголя, но и характер его употребления.

Те, кто «выпивает редко, но много», сталкиваются с более высоким риском повреждения печени, чем те, кто распределяет тот же объём равномерно. Авторы исследования объясняют это тем, что большие дозы спиртного за короткое время перегружают печень и усиливают воспаление, что со временем приводит к рубцеванию тканей.

Особенно уязвимы люди с лишним весом, диабетом и другими метаболическими нарушениями.


Вирус поражает глаза человека
Учёные обнаружили, что редкое заболевание глаз может быть связано с вирусом, который до этого находили только у водных животных.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology (NM). Воспалительное заболевание глаз с повышением внутриглазного давления — одна из причин ухудшения зрения.

У 70 пациентов в тканях глаза обнаружили следы вируса CMNV, который широко распространён среди рыб и других водных организмов. Также у участников исследования выявили иммунный ответ на вирус, что говорит о перенесённой инфекции.

Дополнительный анализ показал, что риск заболевания был выше у людей, которые часто контактировали с сырыми морепродуктами или обрабатывали водных животных без защиты. Такие ситуации встречались более чем в 70 процентах случаев.

В экспериментах учёные доказали, что вирус способен заражать клетки млекопитающих, повышать внутриглазное давление и вызывать повреждение тканей глаза. Авторы подчёркивают, что это выявленная связь, а не окончательное доказательство причины заболевания.

Однако результаты указывают на возможность передачи вирусов от водных животных человеку. Они также подчёркивают важность соблюдения гигиены и мер защиты при работе с сырой рыбой и морепродуктами.

Ранее учёные выяснили, что повышенный уровень воспаления в организме повышает риск катаракты.


Нейросеть
Объяснена причина хронической боли в спине
Специалисты из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса установили, что хроническая боль в спине, вызванная дегенерацией позвоночника, может быть обусловлена прорастанием чувствительных нервных волокон в повреждённые участки позвонков, где в норме их быть не должно.

Исследование опубликовано в журнале Bone Research (BR). В экспериментах на мышах учёные обнаружили, что при старении, нестабильности поясничного отдела и других формах дегенерации позвоночника ухудшается состояние замыкательных пластинок позвонков — тонких структур между костной тканью и межпозвоночными дисками.

Эти области становятся более пористыми, и в них начинают проникать нервные окончания, которые связаны с болью. По мнению авторов, именно такое аномальное прорастание нервов может поддерживать хронический болевой синдром.

Ключевую роль в этом процессе играет белок Slit3, который вырабатывают остеобласты — клетки, формирующие костную ткань. Под воздействием паратиреоидного гормона (PTH) уровень этого белка возрастает, а нервные волокна в повреждённых участках уменьшаются.

В результате у мышей улучшается структура позвонков и снижается чувствительность к боли: животные лучше переносят давление, дольше выдерживают тепловой стимул и становятся более активными. Авторы отмечают, что результаты получены только на животных, однако работа демонстрирует новый возможный подход к лечению боли в спине.

Ранее стало известно, что боль в спине и усталость могут быть признаками рака поджелудочной железы.


Нейросеть
Иглоукалывание улучшает состояние после инсульта
Китайские учёные провели рандомизированное клиническое исследование, в котором участвовали 480 человек, перенёсших ишемический инсульт на фоне гипертонии.

Все участники были разделены на две группы: одна получала стандартное лечение, а другая — то же лечение с дополнительным курсом иглоукалывания в течение 12 недель. Затем пациентов наблюдали ещё 48 недель.

Исследование показало, что частота повторного инсульта за год в обеих группах статистически не различалась. Однако иглоукалывание было связано с другими улучшениями: у пациентов, получавших его, чаще восстанавливался нормальный суточный ритм диастолического давления, то есть давление ночью снижалось так, как это считается физиологичным.

Кроме того, у них отмечались более благоприятные показатели кровотока в правой внутренней сонной артерии и более высокие оценки качества жизни. Авторы исследования подчёркивают, что иглоукалывание не показало преимущества в главном исходе — профилактике повторного инсульта.

Тем не менее оно может рассматриваться как дополнительный метод поддержки, способный влиять на самочувствие, сосудистые показатели и контроль давления.


Новости по теме