Ερευνητές εξέτασαν τους εγκεφάλους και τα εσωτερικά όργανα ζώων, χωρίς να έχουν προχωρήσει σε κάποια χειρουργική επέμβαση, όταν ανακάλυψαν ότι μια κοινή χρωστική ουσία τροφίμων μπορεί να κάνει - προσωρινά - το δέρμα, τους μύες και τους ιστόυς τους διαφανείς.
Η εφαρμογή της χρωστικής στην κοιλιά ενός ποντικιού έκανε το συκώτι, τα έντερα και την ουροδόχο κύστη του σαφώς ορατά μέσα από το κοιλιακό δέρμα, ενώ η επάλειψή της στο τριχωτό της κεφαλής του τρωκτικού επέτρεψε στους επιστήμονες να δουν τα αιμοφόρα αγγεία στον εγκέφαλο του ζώου.
Το δέρμα επανέκτησε αμέσως το κανονικό του χρώμα όταν ξεπλύθηκε η βαφή, σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, οι οποίοι πιστεύουν ότι η συγκεκριμένη ανακάλυψη ανοίγει πλήθος εφαρμογών στον άνθρωπο, από τον εντοπισμό τραυματισμών και την εύρεση φλεβών για την αιμοληψία έως την παρακολούθηση πεπτικών διαταραχών και τον εντοπισμό όγκων, αναφέρει ο Guardian.
«Αντί να βασίζονται σε επεμβατικές βιοψίες, οι γιατροί θα μπορούσαν να διαγνώσουν βαθιά ριζωμένους όγκους εξετάζοντας απλώς τον ιστό ενός ατόμου χωρίς την ανάγκη επεμβατικής χειρουργικής αφαίρεσης», λέει ο Dr Guosong Hong, ανώτερος ερευνητής του προγράμματος.
«Αυτή η τεχνική θα μπορούσε ενδεχομένως να κάνει τις αιμοληψίες λιγότερο επώδυνες, βοηθώντας τους νοσοκόμους να εντοπίζουν εύκολα τις φλέβες κάτω από το δέρμα».
Όταν το φως διεισδύει σε βιολογικό ιστό, μεγάλο μέρος του σκεδάζεται επειδή οι δομές στο εσωτερικό του, όπως οι λιπαρές μεμβράνες και οι πυρήνες των κυττάρων, έχουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης.
Καθώς το φως μετακινείται από τον ένα δείκτη διάθλασης στον άλλο, κάμπτεται, καθιστώντας τον ιστό αδιαφανή. Πρόκειται για το ίδιο φαινόμενο που κάνει να φαίνεται ότι ένα μολύβι «λυγίζει» όταν πέφτει σε ένα ποτήρι νερό.
Ο Dr Zihao Ou και οι συνάδελφοί του στο Στάνφορντ διατύπωσαν τη θεωρία ως εξής: Συγκεκριμένες χρωστικές ουσίες θα μπορούσαν να κάνουν ορισμένα μήκη κύματος του φωτός να περνούν ευκολότερα μέσα από το δέρμα και άλλους ιστούς.
Οι ισχυρά απορροφητικές χρωστικές μεταβάλλουν τον δείκτη διάθλασης των ιστών που τις απορροφούν, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ταιριάξουν τους δείκτες διάθλασης διαφορετικών ιστών και να καταστείλουν τυχόν σκέδαση.
Σε μια σειρά πειραμάτων, οι ερευνητές δείχνουν πώς ένα φρέσκο στήθος κοτόπουλου έγινε διαφανές στο κόκκινο φως λίγα λεπτά μετά την εμβάπτισή του σε διάλυμα ταρτραζίνης, μιας κίτρινης χρωστικής τροφίμων που χρησιμοποιείται στα αμερικανικά Doritos, στο ποτό SunnyD και σε άλλα προϊόντα.
Η χρωστική μείωσε τη σκέδαση του φωτός στο εσωτερικό του ιστού, επιτρέποντας στις ακτίνες να διεισδύσουν βαθύτερα.
Στη συνέχεια, η ομάδα επάλειψε την κίτρινη χρωστική στην κοιλιά ενός ποντικιού, κάνοντας το κοιλιακό δέρμα διάφανο και αποκαλύπτοντας τα έντερα και τα όργανα του τρωκτικού. Σε ένα άλλο πείραμα, εφάρμοσαν χρωστική ουσία στο ξυρισμένο κεφάλι ενός ποντικού και είδαν τα αιμοφόρα αγγεία στον εγκέφαλο του ζώου.
«Το πιο εκπληκτικό μέρος αυτής της μελέτης είναι ότι συνήθως περιμένουμε τα μόρια της χρωστικής να κάνουν τα πράγματα λιγότερο διαφανή. Για παράδειγμα, αν αναμίξετε μπλε μελάνι στυλό σε νερό, όσο περισσότερο μελάνι προσθέτετε, τόσο λιγότερο φως μπορεί να περάσει μέσα από το νερό», είπε ο Hong.
«Στο πείραμά μας, όταν διαλύουμε την ταρτραζίνη σε ένα αδιαφανές υλικό όπως μυς ή δέρμα, το οποίο συνήθως διασκορπίζει το φως, όσο περισσότερη ταρτραζίνη προσθέτουμε, τόσο πιο καθαρό γίνεται το υλικό. Αλλά μόνο στο κόκκινο μέρος του φάσματος φωτός. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με αυτό που συνήθως περιμένουμε με τις βαφές».
Οι ερευνητές περιγράφουν τη διαδικασία ως «αναστρέψιμη και επαναλαμβανόμενη», με το δέρμα να επανέρχεται στο φυσικό του χρώμα μόλις πλυθεί η χρωστική.
Προς το παρόν, η επίδραση περιορίζεται στο βάθος που διεισδύει η χρωστική, αλλά ο Dr Hong λέει πως με τη χρήση μικροβελόνων, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να μεταφέρουν τη χρωστική σε μεγαλύτερο βάθος.
Η διαδικασία δεν έχει ακόμη δοκιμαστεί σε ανθρώπους, ενώ οι ερευνητές θα πρέπει να αποδείξουν ότι είναι ασφαλής στη χρήση, ιδίως αν η χρωστική ουσία περνά και κάτω από το δέρμα.