科学家们偶然发现了一个有点奇怪的现象:一种常用于零食的食用色素可以暂时使老鼠皮肤变透明。这种染料被称为 FD&C Yellow 5 或柠檬黄,它可以让研究人员无需切开老鼠就能看到它们体内的情况。
这种非侵入性技术如果能够应用,将可以改善人类的医疗保健。
研究人员在发表于 Science.org的研究中报告称:“我们发现,一种经美国食品药品监督管理局批准的常见食用色素柠檬黄的水溶液具有可逆性使活体啮齿动物的皮肤、肌肉和结缔组织变得透明的效果。通过使用吸收染料分子,我们可以将活体小鼠通常不透明的腹部变成透明介质。”
这种透明的皮肤让科学家无需先进的医学成像设备就能观察内脏和血管。他们已经利用这种化学物质实时观察肠道神经元的放电情况,并绘制出小鼠肠道的抽搐和伸展情况。
透明效果的产生源于一种名为洛伦兹振子模型的科学原理,该模型解释了光与分子的相互作用。染料的工作原理是吸收蓝光,从而改变水的折射率(实际上是光线穿过时弯曲的方式),使其更接近组织中的脂肪和蛋白质的折射率。
这减少了光散射,使得红光更容易穿过组织,使其在功能上更加透明。
研究解释说:“当组织中不同成分的折射率匹配时,光散射就会减少,组织看起来更加均匀和透明。”
研究人员首先在人造皮肤上测试了这种染料,然后在鸡胸肉上进行了测试,最后才在活老鼠身上进行测试。他们让老鼠的头皮透明,露出脑血管,让它们的腹部透明,观察消化过程,甚至让四肢清晰到可以看到单个肌肉纤维。
研究团队的实验不仅限于使组织清晰可见。例如,他们利用该技术创建了小鼠腹部随时间变化的地图,显示了消化系统的各种运动模式。
虽然目前的实验主要集中在啮齿动物身上,但科学家正在探索其在人类身上的潜在应用。
研究人员表示:“让静脉更加清晰可见可以改善抽血或静脉注射治疗的过程,特别是对于静脉难以发现的患者。”较厚的人类表皮带来了挑战,但潜力是显而易见的。
这种染料还可以增强现有的光疗法。光动力疗法可以治疗癌症,达到更深的组织,激光去除纹身也可以变得更加有效。此外,柠檬黄已经获得 FDA 批准用于食品,这可以简化未来的医疗应用。
但就目前情况而言,这个过程并不适合在家里尝试。
研究人员之一欧子豪在接受德国《时代周刊》采访时表示:“这可能会给动物带来致命的后果,而且是不可逆转的。”
慕尼黑亥姆霍兹组织再生中心的神经科学家阿里·埃尔图尔克姆补充道:“在将其用于人体之前,还需要进行更多的毒性研究。”
但您不需要拥有博士学位就能知道这一点。





