皮膚是一種散射介質(zhì)，像霧一樣散射光線，因此是不透明的。據(jù)近日出版的《科學(xué)》雜志報道，美國得克薩斯大學(xué)達拉斯分校與斯坦福大學(xué)的聯(lián)合研究團隊在生物成像技術(shù)領(lǐng)域取得了一項突破性進展：在活體小鼠頭部和腹部皮膚上涂抹水與檸檬黃的混合液，讓這些區(qū)域變得透明。該過程在動物試驗中可逆，有望用于確定損傷部位、監(jiān)測消化系統(tǒng)疾病、識別癌癥等，在廣泛的醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用。
散射會導(dǎo)致光在穿過身體組織時改變路徑，而各組織的折射率存在差異。一些能吸收光線的染料可在廣泛折射率范圍內(nèi)有效地引導(dǎo)光線均勻通過，從而使生物組織變得透明。
研究人員發(fā)現(xiàn)，檸檬黃是一種非常有效的吸光染料，主要吸收藍光和紫外線。當檸檬黃溶解在水中并被組織吸收時，其分子結(jié)構(gòu)完美匹配折射率，可防止光線散射，進而實現(xiàn)透明效果。
研究人員解釋說，產(chǎn)生這種“魔術(shù)”般的效果，是因為將吸光的染料分子溶解在水中，會改變?nèi)芤旱恼凵渎剩瑥亩c脂質(zhì)等組織成分的折射率相匹配。本質(zhì)上，染料分子減少了光在皮膚組織中的散射，如同驅(qū)散了一團霧。
在小鼠實驗中，研究人員將水和染料溶液涂抹在小鼠頭部和腹部皮膚上。當染料完全滲透到皮膚中，皮膚就會變透明。這一過程需要幾分鐘時間，與面霜或面膜作用原理類似，所需時間取決于分子滲透到皮膚中的速度。當染料被沖洗掉后，組織迅速恢復(fù)到正常的不透明狀態(tài)。滲透到皮膚中的染料會在48小時內(nèi)代謝并通過尿液排出。
這項技術(shù)能夠解析微米級別的特征，甚至增強了顯微鏡觀察效果。通過透明的頭部皮膚，研究人員可直接觀察到大腦表面的血管；在腹部，他們觀察到了內(nèi)部器官、肌肉收縮和消化道蠕動推動食物移動。
皮膚是一種散射介質(zhì)，像霧一樣散射光線，因此是不透明的。據(jù)近日出版的《科學(xué)》雜志報道，美國得克薩斯大學(xué)達拉斯分校與斯坦福大學(xué)的聯(lián)合研究團隊在生物成像技術(shù)領(lǐng)域取得了一項突破性進展：在活體小鼠頭部和腹部皮膚上涂抹水與檸檬黃的混合液，讓這些區(qū)域變得透明。該過程在動物試驗中可逆，有望用于確定損傷部位、監(jiān)測消化系統(tǒng)疾病、識別癌癥等，在廣泛的醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用。
散射會導(dǎo)致光在穿過身體組織時改變路徑，而各組織的折射率存在差異。一些能吸收光線的染料可在廣泛折射率范圍內(nèi)有效地引導(dǎo)光線均勻通過，從而使生物組織變得透明。
研究人員發(fā)現(xiàn)，檸檬黃是一種非常有效的吸光染料，主要吸收藍光和紫外線。當檸檬黃溶解在水中并被組織吸收時，其分子結(jié)構(gòu)完美匹配折射率，可防止光線散射，進而實現(xiàn)透明效果。
研究人員解釋說，產(chǎn)生這種“魔術(shù)”般的效果，是因為將吸光的染料分子溶解在水中，會改變?nèi)芤旱恼凵渎剩瑥亩c脂質(zhì)等組織成分的折射率相匹配。本質(zhì)上，染料分子減少了光在皮膚組織中的散射，如同驅(qū)散了一團霧。
在小鼠實驗中，研究人員將水和染料溶液涂抹在小鼠頭部和腹部皮膚上。當染料完全滲透到皮膚中，皮膚就會變透明。這一過程需要幾分鐘時間，與面霜或面膜作用原理類似，所需時間取決于分子滲透到皮膚中的速度。當染料被沖洗掉后，組織迅速恢復(fù)到正常的不透明狀態(tài)。滲透到皮膚中的染料會在48小時內(nèi)代謝并通過尿液排出。
這項技術(shù)能夠解析微米級別的特征，甚至增強了顯微鏡觀察效果。通過透明的頭部皮膚，研究人員可直接觀察到大腦表面的血管；在腹部，他們觀察到了內(nèi)部器官、肌肉收縮和消化道蠕動推動食物移動。
本文鏈接：吸光染料把動物皮膚變成“透明窗”http://m.sq15.cn/show-2-8373-0.html
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