Cho đến nay, giải pháp mới này chỉ mới được thử nghiệm trên chuột, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết nếu nó có hiệu quả trên người, nó có thể mở ra vô số cơ hội trong y học. (Ảnh: Keyi "Onyx" Li/Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ)
Một loại thuốc nhuộm thực phẩm thông thường có thể làm cho da của chuột sống trở nên trong suốt, cho phép các nhà nghiên cứu nhìn vào bên trong cơ thể mà không cần phẫu thuật.
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật này để quan sát mô của chuột sống dưới kính hiển vi. Họ sử dụng thuốc nhuộm an toàn cho thực phẩm, có thể tìm thấy trong đồ ăn nhẹ trong tủ đựng thức ăn của bạn, và một số nguyên lý vật lý cơ bản để làm cho chuột trong suốt.
Mô sinh học chứa đầy các thứ, từ protein đến chất béo và chất lỏng, và mỗi chất khác nhau về khả năng bẻ cong hoặc khúc xạ ánh sáng chiếu vào nó. Tính chất này được gọi là chiết suất của vật liệu.
Nếu các hạt ánh sáng chạm vào ranh giới giữa hai vật liệu có chiết suất khác nhau, các hạt đó buộc phải thay đổi hướng hoặc phân tán. Trong khi ánh sáng có thể dễ dàng đi thẳng qua các vật liệu trong suốt như một cốc nước thì các vật liệu mờ đục lại cản trở ánh sáng, khiến ánh sáng phản xạ theo nhiều hướng. Ánh sáng đó sau đó phản xạ đến nhãn cầu của bạn khi bạn nhìn vào vật liệu đó, và do đó, não bộ diễn giải ánh sáng phân tán đó là đến từ một vật thể mờ đục. Đó là lý do tại sao bạn thường không thể nhìn xuyên qua cơ thể của ai đó.
Nhưng hiện nay, các nhà khoa học đã phát hiện ra một mẹo đơn giản để thay đổi độ trong suốt của da: Họ lấy một loại phẩm màu thực phẩm cô đặc có khả năng hấp thụ ánh sáng tuyệt vời, hòa tan nó trong nước rồi thoa dung dịch lên da, giúp cân bằng chiết suất của các chất trong mô, khiến da tạm thời trong suốt.
Các nhà nghiên cứu đã mô tả phương pháp này trong một nghiên cứu mới vừa được công bố trên tạp chí Science. Họ đã thử nghiệm kỹ thuật này trên chuột bằng cách sử dụng một chất phụ gia màu được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ chứng nhận có tên là tartrazine , còn được gọi là FD&C Yellow No. 5. Thuốc nhuộm màu vàng cam này thường được thêm vào các loại thực phẩm như món tráng miệng và kẹo, cũng như nhiều loại đồ uống, thuốc và mỹ phẩm.
Dung dịch tartrazine làm da trở nên trong suốt
Sau khi các thí nghiệm ban đầu cho thấy tartrazine có thể làm cho các lát ức gà trở nên trong suốt, nhóm nghiên cứu chuyển sang chuột thí nghiệm. Họ chà dung dịch tartrazine lên da đầu của chuột và sau đó quan sát chúng dưới kính hiển vi.
"Phải mất vài phút để lớp trong suốt xuất hiện", tác giả chính của nghiên cứu Zihao Ou , phó giáo sư vật lý tại Đại học Texas ở Dallas, Mỹ cho biết. "Nó tương tự như cách hoạt động của kem dưỡng da mặt hoặc mặt nạ: Thời gian cần thiết phụ thuộc vào tốc độ các phân tử khuếch tán vào da".
Sau khi dung dịch ngấm vào, các nhà nghiên cứu có thể nhìn thấy các mạch máu chảy trên bề mặt hộp sọ của chuột ở độ phân giải cấp micromet (0,001 milimét). Trong một thí nghiệm riêng biệt, họ đã bôi dung dịch tartrazine vào bụng chuột. Trong vòng vài phút, họ có thể xác định rõ ràng các cơ quan như gan , ruột non và bàng quang . Họ thậm chí có thể nhìn thấy các cơ trong ruột co lại, cũng như các chuyển động tinh tế của bụng do hơi thở và nhịp tim gây ra.
Độ trong suốt có thể được đảo ngược bằng cách rửa sạch da chuột bằng nước, loại bỏ dung dịch thuốc nhuộm thực phẩm. Bất kỳ lượng tartrazine dư thừa nào được hấp thụ vào cơ thể đều được bài tiết qua nước tiểu của loài gặm nhấm trong vòng 48 giờ sau khi sử dụng.
Kỹ thuật mới này vẫn chưa được thử nghiệm trên người. Da của con người dày hơn da chuột khoảng bốn lần, điều này khiến tartrazine khó được hấp thụ vào lớp sâu nhất. Nhưng nếu các nghiên cứu trong tương lai cho thấy thuốc nhuộm này có tác dụng trên người và an toàn, thì đây có thể trở thành một công cụ y tế hữu ích, nhóm nghiên cứu cho biết.
"Nhìn về phía trước, công nghệ này có thể giúp các tĩnh mạch dễ nhìn thấy hơn khi lấy máu, giúp việc xóa hình xăm bằng tia laser trở nên đơn giản hơn hoặc hỗ trợ phát hiện và điều trị sớm bệnh ung thư", đồng tác giả nghiên cứu Guosong Hong , phó giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Stanford, cho biết.
