Los ratones se vuelven transparentes con el tinte usado en Doritos

Comparte esto en:

Un desafío fundamental en imágenes médicas es mirar más allá de la piel y otros tejidos opacos para ver órganos y estructuras internos. Por eso necesitamos cosas como ultrasonido, resonancia magnética o rayos X. Hay agentes de limpieza químicos que pueden hacer que el tejido sea transparente, como la acrilamida o el tetrahidrofurano, pero casi nunca se usan en organismos vivos porque son altamente tóxicos o pueden disolver elementos esenciales. biomoléculas.

Pero ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Stanford finalmente ha encontrado un agente que puede volver transparente la piel de forma reversible sin dañarla. Ese agente era la tartrazina, un popular colorante alimentario de color amarillo anaranjado llamado FD&C Yellow 5, que se utiliza especialmente para colorear Doritos.

jugando con la luz

No podemos ver a través de la piel porque es un tejido complejo que comprende componentes a base de agua, como el interior de las células y otros fluidos, además de proteínas y lípidos. El índice de refracción es un valor que indica cuánto se ralentiza la luz (en promedio, por supuesto) al atravesar un material en comparación con el paso a través del vacío. El índice de refracción de estos componentes acuosos es bajo, mientras que el índice de refracción de proteínas y lípidos es alto. Como resultado, la luz que viaja a través de la piel se desvía constantemente a medida que cruza infinitamente el límite entre materiales de alto y bajo índice de refracción.

Esto dispersa la luz: una vez que penetra la piel, nunca regresa. Lo que vemos es simplemente la luz que rebota en la superficie de la piel. El truco para hacer que las cosas sean transparentes consiste principalmente en hacer que su índice de refracción sea uniforme, de modo que la luz, o al menos parte del espectro, no se doble y se disperse todo el tiempo. Ahí es exactamente donde entra en juego la coloración de Doritos.

Lea además: Los investigadores descubren los chorros de agujeros negros más grandes jamás descubiertos

«La parte más sorprendente de este estudio es que normalmente esperamos que las moléculas de tinte hagan las cosas menos transparentes», dice Guosong Hong, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en Stanford y autor principal del artículo. “Por ejemplo, si mezclas tinta de bolígrafo azul con agua, cuanta más tinta agregues, menos luz podrá atravesar el agua. Sin embargo, en nuestro experimento, cuando disolvemos tartrazina en un material opaco como músculo o piel, que normalmente dispersa la luz, cuanto más tartrazina añadimos, más claro se vuelve el material. Esto va en contra de lo que normalmente esperamos de los tintes”.

Loción de transparencia

El equipo de Hong simplemente disolvió el tinte en una solución acuosa y creó una especie de loción que induce la transparencia. Funcionó porque el tinte redujo la diferencia en el índice de refracción entre el agua y los lípidos en la piel. Luego, el equipo comenzó a masajearlo suavemente hasta convertirlo en un gel polimérico que emulaba las propiedades de dispersión de la luz del tejido. A partir de ahí, pasaron a pechugas de pollo en rodajas finas y ratones vivos.

La “loción de transparencia” necesitó solo unos minutos para comenzar a hacer efecto cuando se aplicó sobre la piel de un ratón. Masajeado sobre el cuero cabelludo afeitado, permite a los científicos ver los vasos sanguíneos del cerebro con imágenes de contraste de tinciones láser, una técnica que normalmente requiere la extracción del cuero cabelludo para funcionar. Cuando se aplicó al abdomen de la rata, hizo que todos los órganos internos, incluidos el hígado, la vejiga y el intestino delgado, fueran visibles a simple vista. Todo lo que se necesitaba para revertir el efecto y volver a opacar la piel era lavar la loción con agua.

Lea además: Los físicos descubren “turbulencias ocultas” en La noche estrellada de Van Gogh

Sin embargo, hubo algunos problemas. Una fue que la tartrazina absorbía la mayor parte de la luz en longitudes de onda de alrededor de 257 y 428 nanómetros, lo que nos permitía ver tonos de violeta y azul. Por otro lado, tenía una absorción mínima por encima de los 600 nanómetros, lo que significaba que la piel transparente teñía todo de rojo. El segundo problema fue la profundidad de penetración. La loción solo funcionó bien en lugares donde la piel era delgada y no logró penetrar lo suficientemente profundamente donde la piel era más gruesa.

Finalmente, su formulación no fue universal. Dependía de encontrar una sustancia química que pudiera igualar el índice de refracción de los lípidos cuando se disolvía en agua, pero la composición exacta de la loción se determinó mediante prueba y error. Si hay mucha variación de un mouse a otro, puede resultar difícil encontrar una solución única para todos.

Tatuajes y agujas

El problema de penetrar más profundamente en la piel gruesa se ha solucionado parcialmente haciendo que la aplicación sea un poco más dolorosa. «El uso de aplicadores de parches con microagujas o inyecciones subcutáneas puede ayudar a administrar las moléculas a través de capas más gruesas de la piel», explica Hong. Sugirió que el problema del tinte rojo podría resolverse probando diferentes tintes. «La investigación en mi laboratorio se centra actualmente en identificar moléculas con absorción pronunciada en la región casi ultravioleta, minimizando la cola espectral en el rango visible para garantizar la transparencia del tejido sin la presencia de un tono rojo», dijo Hong.

Lea además: El director ejecutivo de la startup de conducción autónoma Motional renuncia

“Este estudio se realizó únicamente en animales. Sin embargo, si la misma técnica pudiera aplicarse a humanos, podría ofrecer una variedad de beneficios en biología, diagnóstico e incluso cosmética”, sugiere Hong. Los beneficios en los que se está centrando incluyen la evaluación de tumores profundos sin depender de biopsias, hacer que los análisis de sangre sean menos estresantes al hacer que las venas sean más fáciles de encontrar e incluso cosas como la eliminación mejorada de tatuajes con láser al permitir que el pigmento debajo de la piel se elimine con precisión.

Pero hay algunas malas noticias. Aunque el tinte FD&C Yellow 5 está ampliamente disponible, replicar los resultados de Hong en casa y hacer la loción transparente usted mismo no es la idea más brillante. «No recomendamos encarecidamente probar esto en la piel humana, ya que no se ha evaluado completamente la toxicología de las moléculas de tinte en humanos, particularmente cuando se aplican tópicamente», dice Hong.

Y al final, puede que ni siquiera funcione. «La piel humana es significativamente más gruesa que la piel del ratón, y el estrato córneo, la capa más externa de la epidermis, actúa como una barrera sustancial que impide la entrega eficaz de moléculas a la dermis», explica Hong.