常见食用色素让皮肤肌肉变透明,无需开刀就能看穿人体

逢纪说科技 2024-09-09 01:56:44

近期,美国斯坦福大学(Stanford University)的研究人员发现,一种常见的食用染料可以使皮肤、肌肉以及结缔组织暂时变得透明。这项突破性的研究可能在未来帮助医疗领域诊断疾病、发现肿瘤以及定位伤害,成为一种非侵入性的检测技术。

在一系列实验中,研究人员发现,将这种染料应用于老鼠的腹部后,可以通过其皮肤清晰地看到肝脏、肠道和膀胱等器官。而当将染料涂抹于老鼠头皮时,科学家们能够通过动物的头皮观察其脑部的血管。这种染料可以在洗掉后使皮肤恢复正常颜色,这表明其透明效果是可逆的且可重复的。

该研究由斯坦福大学的资深研究员Dr. Guosong Hong领导,他认为这项技术有望应用于人类医学,未来可能协助定位深层伤害或肿瘤。“通过这种技术,医生可能不再需要依赖侵入性的切片检查来诊断深层肿瘤,而是能够简单地检查病患的组织。”Dr. Hong指出,这项技术还能帮助抽血时更容易找到静脉,减少患者的痛苦。

这项研究让人联想到赫伯特·乔治·威尔斯(H.G. Wells)在1897年出版的小说《隐形人》(The Invisible Man)。在这本书中,主角格里芬发现,隐形的关键在于物体的折射率与周围空气相匹配。斯坦福大学的研究团队同样发现,当光穿透生物组织时,因为组织内部的不同结构(如脂肪膜和细胞核)具有不同的折射率,光线会发生散射,这也是组织不透明的原因。

研究人员推测,某些染料可以改变皮肤及其他组织的折射率,从而让某些波长的光线更容易穿透。染料吸收的光线会改变组织的折射率,使其与周围的组织折射率相匹配,从而减少光的散射,达到透明的效果。

研究发表在《科学》(Science)期刊中,实验显示,当一块新鲜鸡胸肉浸泡在一种称为“柠檬黄”(tartrazine)的黄色食用染料溶液中时,鸡胸肉会在几分钟内变得对红光透明。柠檬黄是美国常见食品中的添加剂,像是多力多滋(Doritos)薯片和SunnyD果汁饮料等产品中都有这种染料。这种染料能减少组织内部的光散射,让光线可以穿透得更深。

在后续的实验中,研究人员将这种黄色染料涂抹在老鼠的腹部皮肤上,结果显示,腹部皮肤变得透明,并显露出老鼠的肠道和其他器官。当研究人员将染料涂抹在老鼠剃光的头皮上,并结合激光斑点对比成像技术时,他们还能观察到老鼠脑部的血管。

Dr. Hong表示,这项研究最令人惊讶的是,染料通常会让物体变得不透明。例如,当我们将蓝色墨水倒入水中时,墨水越多,水的透明度就会越低。然而,在这次的实验中,当我们将柠檬黄溶解在像肌肉或皮肤这样的不透明材料中时,随着染料的增加,材料反而变得更加透明,但这仅限于红色光谱的部分,这与我们对染料的常规预期相反。

非侵入性且可逆的方法,可以让组织变透明,进而通过红色染料看到老鼠的器官。请注意,图像中的红色来自染料,不是血液。

目前,这项技术仅限于染料能够渗透的深度。研究人员表示,未来可能会使用微针贴片或注射方式将染料更深地送入皮肤下方,使透明效果达到更深层次。

虽然这项技术尚未在人类身上进行测试,研究团队强调,需要进一步确认其安全性,特别是当染料注射到皮肤下时。但如果未来证明安全可靠,这种技术有潜力应用于包括肿瘤检测、血管定位等多个领域,带来医疗上的革命性突破。

除了医疗应用,这项技术也可能让其他科学家受益。目前,许多研究人员使用天然透明的动物,如斑马鱼,来研究器官发育和疾病(如癌症)的发展过程。借由这种透明染料技术,更多种类的动物可以用于这类研究,大大扩展了生物学和医学的研究范畴。

这项使用常见食用染料使皮肤和肌肉透明的技术,打开了医学和生物学领域的全新可能性。虽然目前还处于动物实验阶段,但未来有望应用于人类医学,为肿瘤诊断、伤害定位等提供非侵入性的解决方案。如果这项技术最终能在人类身上安全应用,那么其带来的影响将是革命性的。

这项研究也让人不禁联想到《隐形人》中的科幻情节,显示出科学与想象力之间的微妙联系。正如威尔斯在百年前预见的那样,隐形的奥秘或许真的存在于光线与物质的折射率之间。随着这项技术的不断发展,我们或许距离“看透”生物体的愿景已经不远。

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