• 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.

Московский комсомолец

Нейросеть
Вирусы запускают болезнь Паркинсона у мышей
Учёные из Техасского университета A&M разработали новую модель болезни Паркинсона на мышах и пришли к выводу, что вирусные инфекции могут инициировать развитие этого заболевания.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Brain, Behavior, & Immunity — Health (BBIH). Вместо того чтобы использовать токсичные вещества или вносить генетические изменения, исследователи заразили мышей вирусом, который естественным образом встречается у этих животных.

Через неделю вирус проник в клетки мозга, отвечающие за выработку дофамина, а через месяц начал их разрушать. В результате у мышей появились симптомы, характерные для болезни Паркинсона: замедленная походка, ухудшение координации и проблемы с движением.

Авторы исследования утверждают, что результаты подтверждают возможность запуска воспаления в мозге некоторыми вирусами, что со временем приводит к гибели нервных клеток. Заболевание может развиться спустя годы после перенесённой инфекции, и его появление, вероятно, зависит от генетических особенностей человека и других факторов окружающей среды.

Исследователи подчёркивают, что работа проводилась на животных, и полученные результаты ещё предстоит подтвердить у людей. Тем не менее новая модель может помочь лучше понять причины болезни Паркинсона и ускорить поиск методов её ранней диагностики и лечения.

Ранее учёные выяснили, что кетогенная диета защищает мозг от болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Лента ру

Археологи нашли необычное захоронение
В 2010 году в иберийском оппидуме в Вальдепеньясе археологи обнаружили необычное захоронение за пределами оборонительной стены Серро-де-лас-Кабесас.

Рядом с шестью большими рогами благородного оленя были найдены двое взрослых мужчин с признаками насильственной смерти. Это захоронение не похоже на обычные погребения.

Исследователи описывают его как редкий пример «плохой смерти» — так называют смерти, которые считаются социально ненормальными, насильственными, позорными или ритуально проблематичными в обществе. В иберийской культуре южной и восточной Испании умерших обычно кремировали, а прах помещали в урны и хранили на кладбищах.

Поэтому скелеты взрослых встречаются редко. В Серро-де-лас-Кабесас тела двух мужчин были найдены не на кладбище, а за пределами оборонительной стены, в анатомическом разрезе, без надгробия, гроба или погребальной архитектуры.

Археологи установили, что это место было важным укреплённым поселением одного из иберийских народов — оретани. Оно было заселено с позднего бронзового века до конца III века до нашей эры.

Необычное захоронение относится к заключительной фазе заселения оппидума и датируется концом III — началом II века до нашей эры. Антропологическое исследование показало, что оба человека были взрослыми мужчинами.

Индивиду А было от 35 до 45 лет. На его скелете была обнаружена зажившая травма лобной кости черепа, что означает, что он пережил серьёзный удар по голове за несколько недель до своей смерти.

Смертельная травма — глубокий порез в нижней части правого бедра, нанесённый острым предметом, который перерезал крупные кровеносные сосуды за коленом, что привело к обильному кровотечению и смерти. Индивид В, в возрасте от 40 до 59 лет, был обезглавлен.

Его череп, челюсть и первые шейные позвонки были найдены вместе, всё ещё сочленёнными, но отделёнными от остального тела примерно на 40 сантиметров. В отличие от других иберийских памятников, где отрубленные головы выставлялись у входа или устанавливались в качестве трофеев, эта голова была помещена рядом с телом в верхней части хранилища.

Шесть рогов благородного оленя, некоторые из которых были длиной более метра, были найдены как под, так и над человеческими останками. Это свидетельствует о том, что они были размещены в рамках того же события, а не добавлены позже.

Оленьи рога имели практическую ценность в иберийском обществе, но также имели символическое значение. В Кельтиберии и кельтских регионах их находили под стенами, зданиями и оборонительными сооружениями, вероятно, в качестве апотропеи или фундамента, предназначенного для защиты общины и её границ.

Археологи считают, что с этими двумя мужчинами обращались не как с обычными мертвецами, и их тела были намеренно брошены на границе общины, в месте, где физическая стена поселения также служила социальной и символической границей. Это открытие показывает, как иберийское сообщество могло относиться к смерти, выходящей за рамки общепринятых норм.

Московский комсомолец

Учёные ищут способы повысить эффективность цитрусовых соединений
В цитрусовых содержатся соединения, которые могут защищать организм от воспалительных процессов и окислительного стресса.

Учёные продолжают искать методы для повышения их эффективности. Такой вывод сделали авторы обзора, опубликованного в журнале Food & Function (F&F).

Исследователи изучили данные о вторичных соединениях цитрусовых, таких как флавоноиды и фенольные кислоты, содержащиеся в апельсинах, лимонах, грейпфрутах и других плодах. Эти вещества обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, что может способствовать профилактике хронических заболеваний.

Однако организм не всегда усваивает все полезные соединения из цитрусовых. Поэтому разрабатываются специальные системы доставки, например, микрокапсулы и другие технологии.

Они защищают активные вещества от разрушения и повышают их биодоступность. Благодаря таким системам можно сохранить больше полезных компонентов и усилить их действие.

Авторы обзора считают, что развитие подобных технологий поможет создавать новые функциональные продукты и пищевые добавки на основе цитрусовых. Но работа представляет собой обзор уже опубликованных исследований, поэтому для оценки эффективности конкретных продуктов нужны дополнительные клинические испытания.

Ранее учёные выяснили, что соединения из цитрусовых фруктов защищают мозг при ишемическом инсульте.

Лента ру

Мозг активен под наркозом
Учёные утверждают, что мозг проявляет более высокую активность в бессознательном состоянии, чем предполагалось ранее.

В ходе исследования клеток мозга в гиппокампе выяснилось, что пациенты под общим наркозом способны воспринимать речь в реальном времени и обучаться распознаванию звуков. Это открытие ставит новые вопросы о природе сознания и возможностях мозга в бессознательном состоянии под воздействием обезболивающих препаратов.

В исследовании, проведённом под руководством учёных из США, участвовали семь пациентов, перенёсших операцию. Активность клеток головного мозга измерялась путём снятия данных с отдельных нейронов с высоким разрешением.

Зонды регистрировали активность сотен нейронов, чтобы проследить реакцию мозга на серию звуков и языковых подсказок. Нейрохирург Самир Шет пояснил: «Даже когда пациенты находятся под полной анестезией, их мозг продолжает анализировать окружающий мир, и гиппокамп выполняет важную работу с точки зрения обучения и запоминания».

Исследователи хотели изучить гиппокамп под медицинским наркозом, поскольку он расположен глубоко в мозге, вдали от областей первичной обработки сенсорной информации в коре головного мозга. В первом эксперименте пациентам проигрывали серию повторяющихся звуковых сигналов, иногда прерываемых различными «странными» звуками.

Было обнаружено, что мозг может различать эти звуки и со временем стал лучше их распознавать. Во втором эксперименте участникам проигрывались фрагменты из обучающих видеороликов и подкастов, рассказывающих истории.

Гиппокамп постоянно демонстрировал способность обрабатывать поступающую информацию в реальном времени. Нейрохирург Бенджамин Хейден заключил, что прогнозирующее кодирование, ассоциирующееся с бодрствованием и внимательностью, может происходить и в бессознательном состоянии.

Полученные данные свидетельствуют о том, что определённые способности к обработке информации могут быть независимы от сознания и осуществляться без «бодрствования».

Московский комсомолец