Un colorant alimentaire courant peut rendre la peau de souris vivantes transparente, permettant aux chercheurs d’observer l’intérieur du corps sans chirurgie.
C’est la première fois que des scientifiques utilisent cette technique pour visualiser les tissus de souris vivantes au microscope. Ils ont utilisé un colorant alimentaire, que l’on trouve probablement dans les snacks de votre garde-manger, et plusieurs principes physiques fondamentaux pour rendre les souris transparentes.
Les tissus biologiques sont remplis de substances, des protéines aux graisses en passant par les liquides, et chaque substance diffère dans sa capacité à courber, ou à réfracter, la lumière qui la frappe. Cette propriété est appelée l’indice de réfraction d’un matériau.
Si des particules lumineuses entrent en contact avec une limite entre deux matériaux ayant des indices de réfraction différents, ces particules sont obligées de changer de direction ou de se disperser. Alors que la lumière peut facilement traverser des matériaux transparents (comme un verre d’eau), les matériaux opaques gênent la lumière et la font rebondir dans de nombreuses directions. Cette lumière rebondit ensuite sur vos globes oculaires lorsque vous regardez le matériau, et donc, la lumière réfléchit sur vous. cerveau interprète cette lumière diffusée comme provenant d’un objet opaque. C’est pourquoi on ne peut normalement pas voir à travers le corps de quelqu’un.
Mais maintenant, les scientifiques ont découvert une astuce simple pour changer la transparence de la peau : ils ont pris un colorant alimentaire concentré qui absorbe très bien la lumière, l’ont dissous dans de l’eau puis ont appliqué la solution sur la peau, ce qui a équilibré les indices de réfraction des substances présentes dans ce tissu, le rendant temporairement translucide.
Les chercheurs ont décrit cette approche dans une nouvelle étude, publiée jeudi (5 septembre) dans la revue ScienceIls ont testé la technique sur des rongeurs en utilisant un additif colorant certifié par la Food and Drug Administration américaine appelé tartrazineégalement connu sous le nom de FD&C Yellow No. 5. Ce colorant jaune-orange est souvent ajouté aux aliments tels que les desserts et les bonbons, ainsi qu’à diverses boissons, médicaments et cosmétiques.
Après des expériences initiales montrant que la tartrazine pouvait rendre transparentes des tranches de poitrine de poulet, l’équipe s’est tournée vers des souris de laboratoire. Ils ont frotté une solution de tartrazine sur le cuir chevelu des rongeurs, puis ont observé les animaux au microscope.
« Il faut quelques minutes pour que la transparence apparaisse », a déclaré l’auteur principal de l’étude Zihao Ouprofesseur adjoint de physique à l’Université du Texas à Dallas, a déclaré dans un déclaration« C’est similaire au fonctionnement d’une crème ou d’un masque pour le visage : le temps nécessaire dépend de la vitesse à laquelle les molécules se diffusent dans la peau. »
Une fois la solution installée, les chercheurs ont pu voir vaisseaux sanguins Les résultats ont été diffusés sur la surface du crâne des souris avec une résolution de l’ordre du micromètre (0,001 millimètre). Dans une expérience distincte, ils ont appliqué la solution de tartrazine sur l’abdomen des souris. En quelques minutes, ils ont pu clairement identifier des organes tels que le foie, intestin grêle et vessieIls pouvaient même voir les muscles de l’intestin se contracter, ainsi que les mouvements subtils de l’abdomen causés par la respiration et la cœur battement.
La transparence pouvait être inversée en rinçant la peau des souris à l’eau, ce qui les débarrassait de la solution de colorant alimentaire. Tout excès de tartrazine absorbé par l’organisme était excrété dans l’urine des rongeurs dans les 48 heures suivant l’application.
Le traitement a provoqué une « inflammation minimale » à court terme, ont écrit les chercheurs dans l’étude, mais il ne semble pas avoir d’effets à long terme sur la santé des animaux, comme le montrent les changements dans leur poids corporel et les résultats des analyses sanguines.
« Cette approche offre un nouveau moyen de visualiser la structure et l’activité des tissus et organes profonds in vivo (dans le corps vivant) de manière sûre, temporaire et non invasive », Christopher Rowlands et Jon Gorecki à l’Imperial College de Londres, a écrit dans un commentaire de la nouvelle étudeNi Rowlands, un bio-ingénieur, ni Gorecki, un physicien, n’ont participé à ces nouveaux travaux.
La nouvelle technique n’a pas encore été testée sur les humains. Notre peau est quatre fois plus épais que celui des sourisce qui rendrait plus difficile l’absorption de la tartrazine dans sa couche la plus profonde. Mais si de futures études démontrent que le colorant fonctionne chez l’homme et qu’il est sans danger, il pourrait devenir un outil médical utile, selon l’équipe de recherche.
« À l’avenir, cette technologie pourrait rendre les veines plus visibles pour le prélèvement sanguin, faciliter l’élimination des tatouages au laser ou aider à la détection et au traitement précoces des cancers », a déclaré le co-auteur de l’étude. Guosong Hongprofesseur adjoint de science et d’ingénierie des matériaux à l’Université de Stanford, a déclaré dans un déclaration.
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