Các nhà khoa học đã tình cờ phát hiện ra một điều khá kỳ lạ: một loại phẩm màu thực phẩm phổ biến được sử dụng trong đồ ăn nhẹ có thể tạm thời làm cho da chuột trở nên trong suốt. Thuốc nhuộm này—được gọi là FD&C Yellow 5 hoặc tartrazine—cho phép các nhà nghiên cứu nhìn vào bên trong các loài gặm nhấm sống mà không cần phải cắt chúng ra.
Kỹ thuật không xâm lấn này, nếu có thể áp dụng, có thể cải thiện việc chăm sóc sức khỏe con người.
“Chúng tôi phát hiện ra rằng dung dịch nước của một loại màu thực phẩm phổ biến được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ chấp thuận, tartrazine, có tác dụng làm cho da, cơ và mô liên kết trở nên trong suốt ở loài gặm nhấm sống”, các nhà nghiên cứu báo cáo trong nghiên cứu của họ được công bố trên Science.org. “Bằng cách sử dụng các phân tử thuốc nhuộm hấp thụ, chúng tôi có thể biến đổi phần bụng thường đục của một con chuột sống thành một Trung bình trong suốt”.
Lớp da trong suốt cho phép các nhà khoa học quan sát các cơ quan nội tạng và mạch máu mà không cần đến các thiết bị chụp ảnh y tế tiên tiến. Họ đã sử dụng hóa chất này để theo dõi các tế bào thần kinh ruột hoạt động theo thời gian thực và lập bản đồ các cơn co giật và giãn nở của ruột chuột.
Hiệu ứng trong suốt xảy ra do một nguyên lý khoa học gọi là mô hình dao động Lorentz, giải thích cách ánh sáng tương tác với các phân tử. Thuốc nhuộm hoạt động bằng cách hấp thụ ánh sáng xanh, làm thay đổi chiết suất của nước—thực chất là cách ánh sáng uốn cong khi đi qua—làm cho nó gần giống với chiết suất của chất béo và protein trong mô.
Điều này làm giảm sự tán xạ ánh sáng, cho phép ánh sáng đỏ di chuyển dễ dàng hơn qua mô, khiến mô trở nên trong suốt hơn.
Nghiên cứu giải thích rằng: "Khi chiết suất của các thành phần khác nhau trong mô khớp nhau, sự tán xạ ánh sáng sẽ giảm và mô trông đồng đều và trong suốt hơn".
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thuốc nhuộm trên da giả trước, sau đó là ức gà, trước khi chuyển sang chuột sống. Họ làm cho da đầu của chuột trong suốt để lộ mạch máu não, làm cho bụng của chúng trong suốt để quan sát quá trình tiêu hóa đang diễn ra, và thậm chí làm cho các chi đủ trong để nhìn thấy từng sợi cơ.
Các thí nghiệm của nhóm nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc làm sạch các mô. Ví dụ, họ sử dụng kỹ thuật này để tạo ra các bản đồ phát triển theo thời gian của bụng chuột, cho thấy các kiểu chuyển động đa dạng của hệ tiêu hóa.
Trong khi các thí nghiệm hiện tại tập trung vào loài gặm nhấm, các nhà khoa học đang khám phá các ứng dụng tiềm năng trên con người.
Các nhà nghiên cứu cho rằng "Việc làm cho các tĩnh mạch dễ thấy hơn có thể cải thiện quá trình lấy máu hoặc truyền dịch tĩnh mạch, đặc biệt là ở những bệnh nhân có tĩnh mạch khó tìm". Lớp biểu bì dày hơn của con người đặt ra một thách thức, nhưng tiềm năng thì rõ ràng.
Thuốc nhuộm cũng có thể tăng cường các liệu pháp dựa trên ánh sáng hiện có. Các phương pháp điều trị ung thư bằng quang động có thể tiếp cận các mô sâu hơn và việc xóa hình xăm bằng laser có thể trở nên hiệu quả hơn. Ngoài ra, tartrazine đã được FDA chấp thuận để sử dụng trong thực phẩm, có thể hợp lý hóa các ứng dụng y tế trong tương lai.
Tuy nhiên, thực tế cho thấy đây không phải là quá trình có thể thử ở nhà.
Zihao Ou, một trong những nhà nghiên cứu đứng sau nghiên cứu này, chia sẻ với hãng tin Zeit của Đức rằng: "Điều này có thể gây ra hậu quả tử vong cho động vật và không thể đảo ngược được".
Ali Ertürkm, nhà khoa học thần kinh đến từ Trung tâm tái tạo mô Helmholtz ở Munich, cho biết thêm: "Trước khi có thể sử dụng trên người, cần có thêm nhiều nghiên cứu về độc tính".
Nhưng bạn không cần phải có bằng tiến sĩ mới biết điều đó.
