参考消息网9月12日报道 据美国趣味科学网站9月5日报道,一种常见的食用色素能使活体小鼠的皮肤变得透明,从而使研究人员无需手术就能窥视小鼠身体内部的情况。
这是科学家首次使用该技术在显微镜下观察活体小鼠的组织。他们利用一种食品安全色素(这种色素很可能就存在于你储藏室里的零食中)以及一些基本物理原理,使小鼠的皮肤变得透明。
生物组织中充满了各种物质,从蛋白质到脂肪和液体,每种物质弯折光线的能力各不相同。这种特性被称为物质的折射率。
如果光粒子碰到两种折射率不同的材料之间的边界,这些粒子就会被迫改变方向,或发生散射。光线很容易直接穿过透明材料(如一杯水),而不透明材料则会阻碍光线,使其向多个方向反射。当你看着这种材料时,光线会反射到你的眼球上,因此大脑会将散射光解释为来自不透明物体。这就是为什么我们通常无法看透某人的身体。
但现在,科学家们发现了一种改变皮肤透明度的简单技巧:他们取一块吸收光线能力很强的浓缩食用色素,将其溶解在水中,然后将溶液涂抹在皮肤上,这样就平衡了皮肤组织中各种物质的折射率,使皮肤暂时变得透明。
9月5日发表在《科学》杂志上的一项新研究中,研究人员描述了这种方法。他们使用美国食品和药物管理局认证的色素添加剂柠檬黄(也称酒石黄)在啮齿动物身上测试了该技术。这种橙黄色染料经常添加到甜点和糖果等食品以及各种饮料、药品和化妆品中。
初步实验表明柠檬黄可以使鸡胸肉片变透明,此后研究小组转向实验室小鼠。他们将柠檬黄溶液涂抹在这种啮齿动物的头皮上,然后在显微镜下观察它们。
该研究主要作者、得克萨斯大学达拉斯校区物理学助理教授欧子豪(音)在一份声明中说:“透明现象需要几分钟才能出现。这类似于面霜或面膜的作用方式:所需时间取决于分子扩散到皮肤中的速度。”
一旦溶液开始起作用,研究人员就能以微米级的分辨率看到小鼠头骨表面的血管流动。在另一项实验中,他们将柠檬黄溶液涂抹在小鼠腹部。几分钟内,他们就能清楚地辨认出肝脏、小肠和膀胱等器官。他们甚至可以看到肠道内的肌肉收缩,以及由呼吸和心脏跳动引起的腹部细微运动。
用清水冲洗小鼠皮肤,去除食用色素溶液,即可逆转透明现象。任何被身体吸收的过量柠檬黄都会在涂抹后48小时内通过这种啮齿动物的尿液排出体外。
研究人员在研究报告中写道,这一过程仅在短期内引发了“微乎其微的炎症”,但似乎对动物健康没有产生任何长期影响。
这项新技术尚未在人类身上进行测试。人类的皮肤比小鼠的皮肤厚约四倍,这将使柠檬黄更难被皮肤深层吸收。但研究小组表示,如果未来的研究表明这种染料对人体有效并且安全,它可能会成为一种有用的医疗工具。
这项研究的合著者、斯坦福大学材料科学与工程学助理教授洪国松在一份声明中称:“展望未来,这项技术可以使静脉在抽血时更加清晰可见,使基于激光的纹身去除更加简单,或有助于癌症的早期发现和治疗。”