• 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.


Инфекции повышают риск деменции
Учёные выяснили, что перенесённые тяжёлые инфекции могут увеличивать вероятность развития деменции, и эта взаимосвязь сохраняется даже при учёте других заболеваний.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Medicine. Авторы изучили данные более 62 тысяч человек с деменцией и сравнили их с контрольной группой без диагноза.

За 20 лет была проанализирована медицинская история участников, в результате чего выявлены 29 состояний, связанных с повышенным риском болезни. Среди них — инфекции, в том числе инфекции мочевыводящих путей и бактериальные инфекции.

Связь между инфекциями и деменцией оставалась значимой даже после учёта других факторов: сопутствующие заболевания объясняли лишь небольшую часть повышенного риска. При этом для ранней деменции (до 65 лет) зависимость оказалась ещё более выраженной — риск был связан сразу с несколькими типами инфекций, включая пневмонию.

Исследователи подчёркивают, что такие инфекции часто возникали за 5–6 лет до постановки диагноза, что может свидетельствовать об их роли в ускорении когнитивного снижения. Ранее стало известно, что регулярное приготовление еды дома снижает риск развития деменции у пожилых людей.


Используйте ореховые отходы с пользой
Учёные установили, что не только привычное ядро грецкого ореха может быть полезным, но и те его части, которые зачастую выбрасываются.

В скорлупе, зелёной оболочке и даже в «бракованных» орехах содержатся вещества, которые могут защищать организм от воспалительных процессов и окислительного стресса. Это было опубликовано в журнале Food & Function (F&F).

Авторы исследования изучили состав различных частей ореха и обнаружили, что концентрация биоактивных соединений в них может превышать уровень в ядре. Например, в скорлупе выявлено высокое содержание фенольных соединений, включая эллаговую кислоту и катехины — вещества, которые связывают с противовоспалительным и нейропротективным эффектом.

Зелёные орехи показали значительное содержание каротиноидов, в частности, β-каротина, который играет важную роль в защите клеток и поддержании иммунной системы. Ядро ореха является основным источником витамина E, известного своими антиоксидантными свойствами.

Исследователи считают, что такие результаты открывают новые перспективы для использования ореховых отходов — от пищевых добавок до косметики и упаковочных материалов. Учитывая, что до 70 процентов массы ореха обычно не используется, это может способствовать более устойчивому производству.

Ранее учёные выяснили, что употребление арахиса и грецких орехов улучшает качество сна.


Холод опаснее жары для сердца выяснили учёные
Специалисты обнаружили, что низкие температуры могут представлять большую угрозу для сердечно-сосудистой системы, чем высокие.

В периоды похолодания фиксируется рост смертности от инфарктов, инсультов и других заболеваний сердца и сосудов. Эти выводы были опубликованы в American Journal of Preventive Cardiology (AJPC).

В рамках исследования учёные изучили данные из 819 регионов США, которые охватывают примерно 80 % взрослого населения страны, за период с 2000 по 2020 год. Минимальный уровень смертности был отмечен при температуре около 23 °C.

При отклонении от этого значения риск возрастал, но особенно заметно — при похолодании. По подсчётам авторов, из-за низких температур ежегодно происходит примерно 40 тысяч дополнительных смертей, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (это 6,3 % всех случаев).

В то же время жара приводит лишь к примерно 2 тысячам таких смертей. Эксперты связывают это с сужением сосудов, воспалительными процессами и повышенной нагрузкой на сердце.

В особой зоне риска находятся пожилые люди и пациенты с хроническими заболеваниями. Авторы подчёркивают, что при разработке мер в сфере здравоохранения необходимо учитывать не только влияние жары, но и потенциальные риски, связанные с холодной погодой.

Ранее учёные выяснили, что занятия спортом и дополнительные 11 минут сна снижают вероятность возникновения проблем с сердцем.


Выяснена связь потребления мяса с когнитивным здоровьем пожилых людей
Специалисты обнаружили, что у пожилых людей с определённым вариантом гена APOE более высокое потребление мяса может быть связано с замедлением ухудшения памяти и снижением риска деменции.

Речь идёт о генотипах ε3/ε4 и ε4/ε4, которые ассоциируются с повышенным риском болезни Альцгеймера. Исследование опубликовано в JAMA Network Open.

В эксперименте участвовали 2157 человек старше 60 лет, у которых на момент начала наблюдения деменции не было. За 15 лет у 296 из них развилось это заболевание.

Учёные отдельно проанализировали группу людей с вариантами APOE ε3/ε4 и ε4/ε4 — это примерно четверть всех участников. Именно у них более высокое потребление мяса оказалось связано с более благоприятными показателями когнитивного здоровья.

У носителей этих генетических вариантов высокое потребление мяса по сравнению с низким было связано с более медленным снижением когнитивных функций и примерно на 55 процентов более низким риском деменции. У участников с другими вариантами гена такой связи не выявили.

При этом более высокая доля переработанного мяса в рационе, наоборот, была связана с менее благоприятным прогнозом. Авторы подчёркивают, что исследование было наблюдательным и не доказывает прямую причинно-следственную связь.

Однако результаты показывают, что влияние питания на здоровье мозга может зависеть от генетических особенностей человека, и универсальные диетические рекомендации могут подходить не всем одинаково. Ранее учёные выяснили, что финансовые трудности ускоряют ухудшение памяти и когнитивное старение.


Новости по теме