Barvivo, které vidí pod kůži

Mnoho lékařů sní o tom, že bychom mohli nahlédnout pod kůži živého organismu bez nutnosti chirurgického zákroku. Tým vědců ze Stanfordovy univerzity tuto myšlenku přiblížil realitě. Ukázal, jak lze pomocí běžného potravinářského barviva tartrazinu dosáhnout dočasné průhlednosti povrchových tkání, jako jsou cévy, svalová vlákna nebo orgány, zcela bez invazivního zásahu.

Ilustrace efektu tartrazinu na kůži a další tkáně. (Obrázek byl vytvořen v počítači, postup byl dosud testován pouze na vzorcích tkání a namyších.)

Ilustrace Keyi „Onyx“ Li, NSF

Lidské a zvířecí tkáně jsou za normálních okolností neprůhledné. Je to způsobeno rozdílnými indexy lomu a následným rozptylem světla na rozhraní jejich jednotlivých složek – vody, lipidů a proteinů. Tradiční metody zprůhlednění, jako jsou optické projasňující látky, tento problém sice částečně řeší, ale většina z nich je toxická nebo z jiných důvodů nevhodná pro použití na živých organismech. Tartrazin však představuje bezpečnou a účinnou alternativu. Jde o látku schválenou pro použití v potravinářství i kosmetice, která je navíc snadno dostupná a levná.

Vědci aplikovali tartrazin na povrch kůže živých myší – konkrétně na břicho a hlavu. Po několika minutách kůže ztmavla a stala se průhlednou, což umožnilo pozorovat cévy, svalová vlákna, a dokonce i orgány pod jejím povrchem. Jedním z klíčových objevů bylo, že tento efekt je plně vratný. Po opláchnutí kůže vodou se její neprůhlednost obnovila bez jakéhokoli poškození.

Rozdíly v průhlednosti kuřecího prsního svalu při různé koncentraci tartrazinu.

Snímky Guosong Hong, Stanford University

Tartrazin mění optické vlastnosti vody, která tvoří většinu tkání. Snižuje rozdíly v indexech lomu mezi vodou a lipidy, což významně omezuje rozptyl světla. Výsledkem je to, že světlo tkáněmi prochází efektivněji a umožňuje detailní pohled na jejich vnitřní mikrostruktury, jako jsou například sarkomery – základní stavební jednotky svalových vláken.

I když je tato metoda zatím testována pouze na zvířatech, mohla by se v budoucnu stát základem lékařských diagnostických nástrojů nebo nalézt uplatnění v kosmetice při analýze stavu pokožky.

Ou Z. et al.: Science, 2024, DOI: 10.1126/science.adm686