Desenvolupen un tint que aconsegueix que ratolins vius es tornin temporalment transparents

Un equip d’investigadors de Zihao Ou a la Universitat de Texas a Dallas (Estats Units) ha aconseguit que els teixits d’un ratolí viu es tornessin transparents aplicant tòpicament un colorant alimentari comú que absorbeix fortament la llum a un ratolí viu, la qual cosa els va permetre observar els vasos sanguinis del cuir cabellut, el moviment dels òrgans que es troben sota de la pell de l’abdomen i les diminutes unitats contràctils de múscul en funcionament.

Així, la investigació, publicada en 'Science', detalla com fregar una solució de tint a la pell d’un ratolí en un laboratori va permetre als investigadors veure, a simple vista, a través de la pell fins els òrgans interns, sense fer una incisió. I, amb la mateixa facilitat amb què es va produir la transparència, es podria revertir amb tan sols un rentat i sense cap dany per a l’animal.

"Tan aviat com esbandim i fem massatges a la pell amb aigua, l’efecte es va revertir en minuts. És un resultat impressionant", declara el professor assistent de ciència i enginyeria de materials i autor principal de l’article, Guosong Hong.

Aconseguir la transparència òptica en animals vius depèn d’una física interessant, on les molècules de colorant que absorbeixen fortament la llum milloren la transmissió de la llum a través d’un mitjà que generalment es caracteritza per una dispersió de llum substancial.

Aquesta dispersió és el resultat d’un índex de refracció sota a les parts aquoses del teixit i un índex de refracció alt del seu component de proteïnes i grasses. Els mètodes típics de neteja de teixits poden implicar processos com la neteja de proteïnes i greixos, que no funcionarien en un animal viu.

Per igualar els índexs de refracció dels diferents components del teixit, l’equip va fer massatges a una solució de tartrazina roja, també coneguda com el colorant alimentari FD&C Yellow 5, utilitzat en aliments com els Doritos, a l’abdomen, el cuir cabellut i les extremitats posteriors d’un ratolí sedat.

Així, la pell es va tornar de color roig, la qual cosa indica que gran part de la llum blava havia estat absorbida a causa de la presència d’aquesta molècula que absorbeix la llum. Aquest augment en l’absorció va alterar l’índex de refracció de l’aigua a una longitud d’ona diferent, en aquest cas, roja. Com a resultat de l’absorció del colorant, l’índex de refracció de l’aigua coincideix amb el dels lípids en l’espectre roig, el que redueix la dispersió i fa que la pell sembli més transparent en la longitud d’ona roja.

El resultat és un efecte de transparència temporal que es pot desfer amb un rentat ràpid i no danya els animals vius, a diferència d’altres enfocaments utilitzats per millorar la transparència.

Aquesta investigació és una nova aplicació d’equacions de dècades d’antiguitat que poden descriure la relació entre l’absorció i l’índex de refracció, anomenades relacions de Kramers-Kronig. A més d’aquest colorant alimentari, algunes altres molècules absorbents de llum han demostrat efectes similars, la qual cosa confirma la generalització de la física subjacent darrere d’aquest fenomen.

Els investigadors van poder veure, sense equip especial, el funcionament dels òrgans interns, com el fetge, l’intestí prim, el cec i la bufeta. També van poder visualitzar el flux sanguini al cervell i les fines estructures de les fibres musculars de l’extremitat. El cor bategant del ratolí i el sistema respiratori actiu van indicar que la transparència es va aconseguir amb èxit en animals vius.

Els investigadors creuen que aquest és el primer enfocament no invasiu per aconseguir la visibilitat dels òrgans interns vius d’un ratolí.

El futur potencial dels teixits "transparents" en humans 

De moment, l’estudi només s’ha realitzat en un animal. Si la mateixa tècnica pogués traslladar-se als humans, podria proporcionar una sèrie de beneficis biològics, diagnòstics i fins i tot cosmètics, assegura Hong.

Per exemple, en lloc d’a través de biòpsies invasives, les proves de melanoma podrien realitzar-se observant directament el teixit d’una persona sense extirpar-lo. Aquest enfocament també podria reemplaçar algunes radiografies i tomografies computeritzades, i fer que les extraccions de sang siguin menys doloroses en ajudar els flebotomistes a trobar fàcilment les venes. També podria millorar serveis com l’eliminació de tatuatges amb làser en ajudar a enfocar els rajos làser amb precisió on és el pigment sota de la pell.

"Això podria tenir un impacte en l’atenció de la salut i evitar que les persones se sotmetin a tipus de proves invasives. Si poguéssim simplement mirar el que succeeix sota de la pell en lloc de tallar-la, o utilitzar la radiació per obtenir una visió menys que clara, podríem canviar la forma en què veiem el cos humà", conclou l’autor.