科學家們偶然發現了一個有點奇怪的現象:一種常用於零食的食用色素可以暫時使老鼠皮膚變透明。這種染料被稱為 FD&C Yellow 5 或檸檬黃,它可以讓研究人員無需切開老鼠就能看到它們體內的情況。
這種非侵入性技術如果能夠應用,將可以改善人類的醫療保健。
研究人員在發表於 Science.org的研究中報告稱:“我們發現,一種經美國食品藥品監督管理局批准的常見食用色素檸檬黃的水溶液具有可逆性使活體齧齒動物的皮膚、肌肉和結締組織變得透明的效果。通過使用吸收染料分子,我們可以將活體小鼠通常不透明的腹部變成透明介質。”
這種透明的皮膚讓科學家無需先進的醫學成像設備就能觀察內臟和血管。他們已經利用這種化學物質實時觀察腸道神經元的放電情況,並繪製出小鼠腸道的抽搐和伸展情況。
透明效果的產生源於一種名為洛倫茲振子模型的科學原理,該模型解釋了光與分子的相互作用。染料的工作原理是吸收藍光,從而改變水的折射率(實際上是光線穿過時彎曲的方式),使其更接近組織中的脂肪和蛋白質的折射率。
這減少了光散射,使得紅光更容易穿過組織,使其在功能上更加透明。
研究解釋說:“當組織中不同成分的折射率匹配時,光散射就會減少,組織看起來更加均勻和透明。”
研究人員首先在人造皮膚上測試了這種染料,然後在雞胸肉上進行了測試,最後才在活老鼠身上進行測試。他們讓老鼠的頭皮透明,露出腦血管,讓它們的腹部透明,觀察消化過程,甚至讓四肢清晰到可以看到單個肌肉纖維。
研究團隊的實驗不僅限於使組織清晰可見。例如,他們利用該技術創建了小鼠腹部隨時間變化的地圖,顯示了消化系統的各種運動模式。
雖然目前的實驗主要集中在齧齒動物身上,但科學家正在探索其在人類身上的潛在應用。
研究人員表示:“讓靜脈更加清晰可見可以改善抽血或靜脈注射治療的過程,特別是對於靜脈難以發現的患者。”較厚的人類表皮帶來了挑戰,但潛力是顯而易見的。
這種染料還可以增強現有的光療法。光動力療法可以治療癌症,達到更深的組織,激光去除紋身也可以變得更加有效。此外,檸檬黃已經獲得 FDA 批准用於食品,這可以簡化未來的醫療應用。
但就目前情況而言,這個過程並不適合在家裡嘗試。
研究人員之一歐子豪在接受德國《時代週刊》採訪時表示:“這可能會給動物帶來致命的後果,而且是不可逆轉的。”
慕尼黑亥姆霍茲組織再生中心的神經科學家阿里·埃爾圖爾克姆補充道:“在將其用於人體之前,還需要進行更多的毒性研究。”
但您不需要擁有博士學位就能知道這一點。




