• 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.


Выявляй риски старения
Учёные изучили данные более 5,4 тысячи участников долгосрочного исследования старения и пришли к выводу, что сочетание уменьшения объёма мышечной массы и абдоминального ожирения может существенно увеличивать риск смерти у людей старше 50 лет.

Исследование проводилось в течение 14 лет, и его результаты были опубликованы в журнале Aging Clinical and Experimental Research (ACER). При оценке использовались два простых показателя, которые легко применять в клинической практике: окружность талии и индекс мышечной массы.

Выяснилось, что именно их сочетание, известное как саркопеническое ожирение, представляет наибольшую опасность. У людей с таким состоянием риск смерти оказался выше на 83 % по сравнению с теми, у кого не было ни ожирения, ни дефицита мышц.

Отдельные факторы сами по себе действовали слабее. Только абдоминальное ожирение не было связано с повышенным риском смерти, в то время как снижение мышечной массы увеличивало его примерно на 40 %.

Это говорит о том, что ключевую роль играет именно комбинация этих состояний.


Передаётся привычка к алкоголю
Специалист проанализировал данные 43 817 пар «родитель — ребёнок» из австралийского исследования HILDA и пришёл к выводу, что склонность к употреблению алкоголя чаще передаётся от родителей детям по линии одного пола.

Связь между матерями и дочерьми, а также между отцами и сыновьями оказалась наиболее выраженной, в то время как влияния отцов на дочерей не обнаружено. Результаты были опубликованы в Health Economics (HE).

Выяснилось, что родительские модели поведения особенно сильно проявляются в два периода жизни: в 15–17 лет и затем в 28–37 лет, когда взрослые дети сами становятся родителями. Матери влияли не только на дочерей, но и на сыновей — как в подростковом возрасте, так и позже, во время перехода к родительству.

Авторы связывают это с тем, что именно в такие периоды люди особенно активно перенимают семейные нормы и образцы поведения. Исследователь отдельно сравнил биологические и небиологические пары «родитель — ребёнок».

Связь между матерями и дочерьми сохранялась даже там, где не было кровного родства. Это говорит о том, что ключевую роль играют не столько наследственность, сколько семейные установки и социальные нормы, усвоенные в детстве и юности.

Автор отмечает, что привычки, сформированные в раннем возрасте, оказываются очень устойчивыми. По его мнению, профилактика злоупотребления алкоголем должна быть особенно нацелена на подростков и молодых родителей, причём с учётом пола и семейной динамики.


Экстракт перца улучшает обмен веществ
В ходе эксперимента на мышах китайские учёные выяснили, что экстракт листьев перца способен ослаблять нарушения обмена веществ, которые возникают из-за употребления жирной пищи.

В исследовании сравнивалось действие экстракта листьев перца с экстрактом шпината и обетихолевой кислотой. Результаты опубликованы в журнале Nutrients.

В течение 16 недель мыши получали высокожировой рацион, что привело к развитию ожирения, жировой болезни печени, инсулинорезистентности и нарушению кишечного барьера. Экстракт листьев перца показал наибольшую эффективность: у мышей снизилась масса тела, уменьшилось накопление жира в печени и жировой ткани, улучшилась чувствительность к инсулину, уменьшились признаки поражения печени.

По некоторым показателям экстракт листьев перца оказался эффективнее экстракта шпината и препарата сравнения. Он способствовал восстановлению кишечного барьера, снижал проникновение бактериальных токсинов в кровь, изменял состав микробиоты в благоприятную сторону и нормализовал обмен желчных кислот.

Это сопровождалось более устойчивым метаболическим профилем и уменьшением воспалительных изменений. Учёные подчёркивают, что исследование проводилось на животных, поэтому результаты не могут быть напрямую перенесены на людей.

Ранее было установлено, что хмель способствует улучшению жирового обмена в организме и снижению уровня плохого холестерина.


Нейросеть
Улучшают ли нагрузки печень
Занятия спортом в течение не менее восьми недель могут значительно улучшить состояние печени у людей с неалкогольной жировой болезнью печени.

Такой вывод сделали авторы метаанализа, который объединил данные 17 рандомизированных исследований с участием 754 пациентов. Результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

Анализ показал, что продолжительные тренировки снижают уровень печёночных ферментов АЛТ и АСТ — эти показатели часто повышаются при повреждении печени. Также у пациентов уменьшилось количество жира в печени.

Одновременно улучшились и другие метаболические показатели, связанные с болезнью: снизилась масса тела, индекс массы тела, объём висцерального жира и уровень инсулинорезистентности. Особенно заметный эффект наблюдался у программ с высокой интенсивностью, но положительные изменения отмечались и при других видах тренировок.

При этом физическая активность не оказала существенного влияния на жёсткость печени и уровень гликированного гемоглобина. Авторы предполагают, что для таких изменений может потребоваться больше времени или более масштабные исследования.

Ранее стало известно, что полный отказ от алкоголя помогает восстановить функции печени при циррозе.


Новости по теме