科學家讓老鼠皮膚變“透明”
老鼠的皮膚變得愈來愈透明,器官、血管一覽無遺,這是隱形技術一大躍進!科學家最新發現,只要用水與稱為“檸檬黃”食用色素製成的溶劑,就能使老鼠皮膚變透明。未來該技術若用於人體,可以更好觀察到血管,進行靜脈注射或皮膚癌篩檢。
美國斯坦福大學的科研小組最近在《科學》雜誌上報告說,將常見的食用色素檸檬黃塗在活體實驗鼠的表皮上,能使皮膚和肌肉在特定頻率光譜下暫時變得透明,顯露出內臟。這項成果將有助於開發新的非侵入式檢測技術。
檸檬黃是一種人工合成的黃色染料,廣泛用於食品、醫藥、日化等領域。
研究人員剃掉實驗鼠的毛髮,將檸檬黃溶液揉在實驗鼠腹部表皮上,皮膚迅速在紅光波段變得透明,就像紅色玻璃窗。人們用肉眼就能看到實驗鼠的肝臟、腸道等器官,並觀察到腸道蠕動和心肺活動。
實驗發現,檸檬黃的透明化作用可顯著增強一些生物組織成像技術的效果。將檸檬黃塗在實驗鼠頭部皮膚上,用一種激光成像技術能直接看到腦部血管分佈,而通常情況下這只有手術去除頭皮後才能觀察到。用檸檬黃使實驗鼠後腿皮膚變透明,能讓另一種成像裝置分辨出以往看不見的肌肉纖維結構。
研究人員說,這一現象的原理是,檸檬黃溶解在生物組織裡的水中,能提高水的折射率,使其與細胞中的脂類趨於一致,減少對光的散射。生物組織不透光的一個重要原因是脂類的折射率比水高,其強烈的散射作用使光線無法深入組織。
最令人驚奇的是,這一透明效果是暫時的,當染料被沖洗掉後,皮膚迅速恢復正常的外觀和不透明性,四十八小時內多餘的染料會被完全排出,並且不會對小鼠的健康產生長期影響。這項技術的潛力不僅在於其簡便性和低成本,還因為它使用的是已被證明對動物無害的食品級染料,使其生物相容性極高。
目前,研究團隊還未在人體上進行實驗。由於人類皮膚比小鼠皮膚厚十倍,科學家們尚不清楚需要多少劑量或何種方式才能穿透整個皮膚層。雖然人類已經有超聲波等技術來觀察體內,但這些平台通常昂貴且對設備要求高。而檸檬黃技術有望成為更便宜、易操作的替代方案,適用於更多的醫學診斷用途。
這項研究不僅讓我們看到了皮膚和組織透明化的未來應用,也為未來發展更高效、更普及的醫學檢測技術鋪平了道路。
水 登