Il colorante nei tuoi Doritos potrebbe trasformare l’immaginario degli animali

Un colorante comunemente utilizzato negli alimenti, anche per la produzione delle patatine Doritos, rende la pelle dei roditori vivi reversibilmente trasparente.

Il ricercatore Guosong Hong e i suoi colleghi della Stanford University negli Stati Uniti hanno scoperto che la semplice applicazione di una soluzione acquosa di tartrazina sulla pelle dei topi sotto anestesia consente di vederne gli organi interni e i vasi sanguigni, senza dover effettuare alcuna incisione.

Secondo il team californiano, questa scoperta potrebbe portare alla creazione di tecniche non invasive per visualizzare gli organi. al lavoro animali in tempo reale.

Per Marc-André Fortin, ricercatore presso il Laboratorio di biomateriali per l’imaging medico (BIM) del Centro di ricerca di CHU provenienti dal Québec, queste opere, alle quali non ha collaborato, sono molto interessanti.

Sono di reale interesse poiché, allo stato attuale, la visualizzazione ottica del corpo umano è ancora molto limitata.spiega il ricercatore, che lavora principalmente nel campo della risonanza magnetica per immagini, dei raggi X e della tomografia a emissione di positroni.

Il potenziale applicativo più interessante [de cette méthode]anche nel brevissimo termine, è nell’imaging animale che viene ampiamente utilizzato per comprendere meglio i fenomeni che si verificano all’interno del corpo dei mammiferi.

Come funziona?

La tartrazina, nota anche come FD&C Yellow No. 5, è un colorante che si presenta sotto forma di polvere fine il cui colore varia dall’arancione al giallo molto brillante.

Una delle principali caratteristiche di questa sostanza: è molto solubile in acqua.

Sapendo che questo colorante assorbe anche la luce, in particolare quella blu e ultravioletta, i ricercatori lo hanno combinato con l’acqua per creare una soluzione che hanno applicato sulla pelle dei roditori e che ha funzionato come mezzo di diffusione.

Individualmente, questi due elementi bloccano la maggior parte della luce che li attraversa. Ma combinandoli, siamo riusciti a rendere trasparente la pelle del topo.spiega il professor Hong in un comunicato stampa diffuso dall’università a margine della pubblicazione dello studio sulla rivista Scienza (Nuova finestra) (in inglese).

Questo è completamente contrario a ciò che ci si aspetterebbe dalle tinture, ed è completamente reversibile! Non appena abbiamo risciacquato e massaggiato la pelle con acqua, l’effetto si è invertito in pochi minuti.

Il colorante rimanente veniva metabolizzato dalla pelle ed escreto nelle urine.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno strofinato la soluzione di acqua e colorante sull’addome, sul cuoio capelluto e sugli arti posteriori dei topi. Una volta che il colorante si era completamente diffuso nella pelle, diventava trasparente in pochi minuti.

Vedere le strutture muscolari e vederle muoversi è davvero interessante. Sono stati persino in grado di vedere le strutture muscolari muoversi a una profondità ben oltre quella che possono raggiungere molte altre tecniche di imaging ottico. È un grande progresso.

Nell’addome era possibile osservare organi interni funzionanti, come il fegato e la vescica.

I ricercatori sono riusciti a vedere anche i vasi sanguigni sotto la pelle trasparente che ricopre il cranio.

In futuro, questa tecnica potrebbe consentirci di osservare più in profondità il cervello del topo, che ha un diametro di soli pochi millimetri.

Si tratta di qualcosa di molto interessante per i ricercatori in neuroscienze.osserva Marc-André Fortin.

Grazie a questa tecnica è stato addirittura possibile osservare il battito cardiaco e l’apparato respiratorio attivo del topo.

Vedere l’invisibile

L’idea di spalmare sulla pelle una soluzione che la renda trasparente senza danneggiarla ha un certo fascino, soprattutto in ambito medico.

La fisica spiega il fenomeno, che a un occhio inesperto può sembrare un trucco magico: sciogliendo le molecole di tartrazina in acqua si riduce il grado di diffusione della luce nei tessuti cutanei.

Una questione di profondità

L’esperimento è stato condotto solo sui topi. Va notato che la pelle umana è molto più spessa di quella di un roditore e ciò che si misura in millimetri nei topi si misura in centimetri negli esseri umani.

[La technique] consente di rivelare strutture a buone risoluzioni di uno o due millimetri sotto la sottile pelle del topo. Tuttavia, per ottenere un’immagine dell’addome umano, sarebbe necessario penetrare fino a diverse decine di centimetri di spessore.

Gli autori dello studio menzionano la possibilità di infusioni percutanee, ma queste dovranno essere valutate in studi preclinici.

Concentrazioni pericolose

Va notato che la tartrazina deve essere presente in concentrazioni molto elevate in una soluzione acquosa per ottenere l’effetto desiderato. E concentrazioni elevate sono associate a una tossicità significativa.

Per questo motivo, il ricercatore Marc-André Fortin dubita che la sostanza possa essere utilizzata come mezzo di contrasto per via endovenosa negli esseri umani.

Dal topo all’uomo

Sebbene la tossicità della sostanza – e lo spessore della pelle umana – non consentano attualmente di utilizzare questa tecnica per osservare gli organi interni, potrebbe comunque consentire di vedere cosa è nascosto nella pelle.

Negli esseri umani, la tecnica potrebbe rivelarsi potenzialmente interessante per osservare patologie vascolari della pelle e diversi tipi di tumori superficiali, come il melanoma, senza ricorrere a una biopsia invasiva.

Questo approccio potrebbe anche sostituire alcuni esami, come i raggi X e la TAC, ma renderebbe gli esami del sangue più facili da eseguire e meno dolorosi, aiutando gli infermieri a individuare facilmente le vene.

Inoltre, questa tecnica potrebbe anche migliorare la rimozione dei tatuaggi laser, aiutando a focalizzare i raggi laser esattamente nel punto in cui si trova il pigmento sotto la pelle.

Se potessimo semplicemente osservare cosa succede sotto la pelle, invece di tagliarla o usare radiazioni per ottenere una visione meno chiara, potremmo cambiare il modo in cui vediamo il corpo umano.

Il colore rossastro del colorante non consente una trasparenza perfetta nell’intero spettro visibile poiché blocca comunque la luce blu.

I ricercatori stanno anche cercando di spostare l’assorbimento del colorante verso lo spettro ultravioletto, il che creerebbe un effetto di trasparenza su tutti i colori visibili.

Guarda il cervello dei topi

Per Marc-André Fortin, uno dei prossimi obiettivi sarà quello di ottenere un buon dosaggio del prodotto. Un passaggio che potrebbe richiedere alcuni anni. Quando sarà raggiunto, sarà possibile studiare il cervello di un topo in tempo reale.

Aprendo il cranio del roditore e applicando una buona dose alla corteccia, sarà possibile studiare in modo approfondito e in tempo reale il suo cervello, che ha un diametro di soli pochi millimetri.sottolinea il signor Fortin, il quale ritiene che lo strumento sarà sicuramente utilizzato nei centri di ricerca nei prossimi cinque anni.

Sono sicuro che attualmente ci sono persone che stanno cercando di riprodurre queste opere, poiché la configurazione ottica che richiedono non è molto complessa.

L’originalità dell’approccio è che è relativamente facile da riprodurre in laboratorio. I fornitori di dispositivi ottici nello studio di piccoli animali devono lavorarci.concluse.