Uobičajena boja za hranu čini kožu i mišiće privremeno providnim

Nanošenje boje na stomak miša učinilo je da njegova jetra, creva i bešika budu jasno vidljivi kroz kožu stomaka, dok je nanošenje boje na skalp glodara omogućilo naučnicima da vide krvne sudove u mozgu životinje.

Istraživači sa Univerziteta Stanford navode da je tretirana koža povratila normalnu boju kada je boja isprana, i veruju da ova procedura otvara mnoštvo načina primene na ljudima, od lociranja povreda i pronalaženja vena za vađenje krvi do praćenja digestivnih poremećaja i uočavanja tumora.

„Umesto da se oslanjaju na invazivne biopsije, lekari bi mogli da dijagnostikuju duboko usađene tumore jednostavnim ispitivanjem tkiva osobe bez potrebe za invazivnim hirurškim zahvatima“, kaže dr Guosung Hong, viši istraživač na projektu. „Ova tehnika bi u najmanju ruku mogla da olakša vađenje krvi jer bi pomogla da se jednostavnije lociraju vene ispod kože."

Tajna je u prelamanju svetlosti

Ovo otkriće naučnika slično je pristupu čuvenog dr Grifina iz romana H. Dž. Velsa iz 1897. godine, Nevidljivi čovek, u kome brilijantni, ali zli, naučnik otkriva da tajna nevidljivosti leži u usklađivanju indeksa refrakcije objekta, ili sposobnosti da odbija svetlost.

Kada svetlost prodre u biološko tkivo, veliki deo se raspršuje jer strukture unutar, kao što su masne membrane i ćelijska jezgra, imaju različite indekse prelamanja. Kako se svetlost kreće od jednog indeksa prelamanja do drugog, ona se savija, čineći tkivo neprozirnim. Isti efekat čini da olovka izgleda kao da je savijena kada se ubaci u čašu vode.

Dr Chao Ou i njegove kolege sa Stanforda su suprotno očekivanjima pošli od pretpostavke da bi određene boje mogle da olakšaju određenim talasnim dužinama svetlosti da prodru kroz kožu i druga tkiva. Boje koje jako apsorbuju svetlost menjaju indeks refrakcije tkiva koje je upija, omogućavajući naučnicima da uporede indekse prelamanja različitih tkiva i potisnu svako rasipanje.

U nizu eksperimenata opisanih u časopisu Sajens, istraživači su pokazali kako su sveža pileće prsa postala providna pod crvenom svetlošću nekoliko minuta nakon što su bile uronjene u rastvor tartrazina, sintetičke limun žute boje, koja se primarno koristi za bojenje hrane, poznata pod E-oznakom E102. Boja je smanjila rasipanje svetlosti unutar tkiva, omogućavajući zracima da prodru dublje.

Zatim su žutom bojom namazali stomak miša i koža je postala providna otkrivajući creva i unutrašnje organe. U drugom eksperimentu, naneli su boju na obrijanu glavu miša i, tehnikom koja se zove lasersko kontrastno snimanje, videli krvne sudove u mozgu životinje.

„Najveće iznenađenje koje je ovo istaživanje donelo je to da obično očekujemo da molekuli boje učine stvari manje transparentnim. Na primer, ako sipate plavo mastilo u vodu, što više mastila dodajete, to manje svetlosti može da prođe kroz vodu“, objašnjava Hong.

„U našem eksperimentu, kada rastvorimo tartrazin u neprozirnom materijalu poput mišića ili kože, koji inače raspršuje svetlost, što više tartrazina dodamo, materijal postaje prozirniji. Ali samo u crvenom delu spektra svetlosti. Ovo je protiv onoga što obično očekujemo od boja."

Istraživači opisuju proces kao „reverzibilan i ponovljiv“, pri čemu koža vraća svoju prirodnu boju kada se boja ispere. U ovom trenutku, transparentnost je ograničena na dubinu do koje boja prodire, ali Hong smatra da bi flasteri sa mirkoiglama ili injekcije mogle da boju ubrizgaju dublje.

Postupak još nije testiran na ljudima i istraživači će morati da dokažu da je bezbedan, posebno ako se boja ubrizgava ispod kože.

Naučna zajednica će imati koristi od ovog otkrića. Mnogi naučnici se bave proučavanjem prirodno prozirnih životinja, kao što su ribe zebrice, da bi videli kao se organi i neke bolesti, poput raka, razvijaju kod živih bića. Sa transparentnim bojama, na ovaj način bi se mogao proučavati mnogo širi spektar životinja.

U propratnom članku, Kristofer Roulands i Jon Gorecki, sa Imperijal koledža u Londonu, kažu da će ova procedura izazvati „izuzetno veliko interesovanje“, jer bi ona u kombinaciji sa savremenim tehnikama snimanja, mogla da omogući naučnicima da snime ceo mozak miša ili uoče tumore ispod i više centimetara debelih tkiva.

„H. Dž. Vels, koji je studirao biologiju kod čuvenog Tomasa Henrija Hakslija, sigurno bi ovo pozdravio“, napisali su Roulands i Gorecki.