Når læger skal kigge ind i den menneskelige krop, bruger de normalt ultralyd (US), magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), røntgen og andre teknologier. De giver dog alle et ret begrænset overblik. For at løse dette problem besluttede forskere fra Stanford University at gøre det modsatte og gøre menneskelig hud gennemsigtig. Det viste sig, at almindelig madfarve, som måske endda findes i produkterne i dit køkken, kan hjælpe med dette.
Forskere har udviklet en teknologi, der gør huden gennemsigtig. Fotokilde: livescience.com
Sådan gør man huden gennemsigtig
Menneskekroppens væv indeholder mange forskellige stoffer – proteiner, fedtstoffer, væsker osv. Hvert stof adskiller sig i dets evne til at bryde, reflektere og sprede lys. Når lys rammer grænsen mellem to materialer, der har forskellige brydningsindeks, skifter det retning, reflekteres og spredes i forskellige retninger. Af denne grund kan vi ikke se gennem den menneskelige krop.
Det følger heraf, at for at gøre menneskelig hud gennemsigtig, er det nødvendigt at udligne brydningsindekserne for stofferne i den. Det er præcis, hvad forskerne besluttede at gøre. For at gøre dette brugte de et farvestoftilsætningsstof kendt som tartrazin. Denne gul-orange farve findes ofte i slik og andre konfekture, såvel som drikkevarer, wasabi-aromastoffer, medicin og kosmetik.
Demonstration af ændringen i gennemsigtighed af et kyllingebryst efter påføring af en farvestofopløsning. Fotokilde: flscience.com
Forfatterne til arbejdet opløste farvestoffet i vand og påførte den resulterende opløsning på et stykke kyllingebryst. Som forventet gjorde dette det muligt at udligne brydningsindekserne for stoffer i vævet, som et resultat af, at det midlertidigt blev gennemskinnelig. Diagrammet ovenfor viser tydeligt, hvor meget der har ændret sig.
Det samme resultat blev opnået, da forskerne påførte en farveopløsning på huden på mus. Forfatterne af værket rapporterer dette i Science.
Hvor effektiv er sammensætningen til hudgennemsigtighed
Efter at opløsningen var absorberet i musenes hud, var forskerne i stand til at se blodkarrene, der løber langs kraniets overflade med en opløsning på 0,001 millimeter. Når forskerne påførte den samme løsning på musenes bughule, var de i stand til at se de indre organer – leveren, tyndtarmen, blæren osv. De var endda i stand til at se musklerne inde i tarmene trække sig sammen.
For at gøre læderet ikke længere gennemsigtigt skal du blot vaske det med vand og fjerne madfarve fra overfladen. Den del af farvestoffet, der allerede er trængt ind i huden, udskilles fra kroppen i urinen fra mus inden for to dage, uden at det forårsager nogen skade på helbredet.
Efter at have påført en farvestofopløsning på musehoveder kunne forskerne se deres årer. Fotokilde: livescience.com
Hvorfor farvestoffet gør huden gennemsigtig
Som forskerne rapporterer, vises hudens gennemsigtighed inden for få minutter efter, at molekylet trænger ind i huden. Tiden afhænger af, hvor hurtigt farvestofmolekylerne trænger ind i stoffet. Men hvorfor gør madfarve stoffer gennemsigtige?
Som forfatterne til værket forklarer, indeholder farvestoffet et molekyle, der absorberer det meste af lyset, især i de blå og violette dele af spektret. Menneskehud er et spredningsmedium. Hver for sig blokerer både farvestoffet og huden mest lys, men når molekylet kombineres med huden, opnås gennemsigtighed.
Hele hemmeligheden er, at opløst tartrazin i vand ændrer dets brydningsindeks, som et resultat af det falder sammen med brydningsindekset for lipidmolekyler i kroppens væv. Da fødevarefarveopløsningen absorberes i huden, reduceres spredningen af lys i stoffet, ligesom tidlig morgentåge.
Hvor sikker er farveopløsningen? Som forfatterne af arbejdsrapporten forårsagede det minimal betændelse og på kort sigt. Mest sandsynligt har farvestoffet ikke langsigtede negative effekter på dyr. Forskere fandt ingen ændringer i kropsvægt eller blodprøveresultater hos mus.
Denne teknologi er endnu ikke testet på mennesker. Det er for tidligt at sige, om farvestoffet vil gøre folks hud gennemsigtig på samme måde. Husk, at menneskelig hud er fire gange tykkere end mus. Dette gør det svært for farvestofmolekylet at absorbere i de dybere lag af huden. Men hvis teknologien viser sig effektiv eller kan forbedres, og videnskabsmænd samtidig beviser dens sikkerhed for sundheden, vil medicin modtage et nyttigt værktøj, der kan bruges til en række forskellige formål.
Sørg for at besøg vores Zen-kanaler og Telegram, her finder du de mest interessante nyheder fra videnskabens verden og de seneste opdagelser!
For eksempel kan løsningen gøre vener mere synlige for blodprøvetagning, fordi ikke alle mennesker har «ædle» hud med tydeligt synlige årer. Denne teknologi kan også gøre det lettere at fjerne tatoveringer ved hjælp af en laser, og vil også hjælpe med at opdage kræft i de tidlige stadier, hvilket vil øge effektiviteten af behandlingen. Derudover kræver denne teknologi ikke store økonomiske omkostninger, i modsætning til mange andre moderne diagnostiske metoder, som ofte er utilgængelige for et bredt publikum på grund af deres høje omkostninger.