Новая технология делает кожу невидимой
Исследователи разработали новый способ видеть органы внутри тела, делая вышележащие ткани прозрачными для видимого света. Парадоксальный процесс — местное нанесение безопасных для пищевых продуктов красителей - был обратим в тестах на животных и в конечном итоге может быть применен для широкого спектра медицинской диагностики, от выявления повреждений до мониторинга расстройств пищеварения и выявления раковых заболеваний.
Исследователи из Стэнфордского университета опубликовали исследование под названием "Достижение оптической прозрачности у живых животных с помощью поглощающих молекул" в журнале Science от 6 сентября 2024 года.
"В перспективе эта технология может сделать вены более заметными для взятия крови, упростить удаление татуировок с помощью лазера или помочь в раннем выявлении и лечении рака", - сказал доцент кафедры материаловедения и инженерии Стэнфордского университета Госонг Хонг, который помогал руководить этой работой.
"Например, в некоторых методах лечения используются лазеры для удаления раковых и предраковых клеток, но они ограничены областями, расположенными вблизи поверхности кожи. Этот метод может улучшить проникновение света".
Осветляющее решение
Чтобы освоить новую технику, исследователи разработали способ предсказать, как свет взаимодействует с окрашенными биологическими тканями.
Эти предсказания требовали глубокого понимания рассеяния света, а также процесса преломления, при котором свет меняет скорость и изгибается при переходе из одного материала в другой.
Рассеяние - это причина, по которой мы не можем видеть сквозь наше тело: жиры, жидкости внутри клеток, белки и другие материалы обладают разным показателем преломления, свойством, которое определяет, насколько сильно будет изгибаться входящая световая волна.
В большинстве тканей эти материалы плотно прилегают друг к другу, поэтому различные показатели преломления приводят к рассеянию света при его прохождении. Именно эффект рассеяния воспринимается нашими глазами как непрозрачность окрашенных биологических материалов.
Исследователи поняли, что если они хотят сделать биологический материал прозрачным, то должны найти способ согласовать различные показатели преломления, чтобы свет мог беспрепятственно проходить сквозь него.
Опираясь на фундаментальные знания в области оптики, исследователи пришли к выводу, что красители, которые наиболее эффективно поглощают свет, могут также быть очень эффективными в равномерном направлении света в широком диапазоне показателей преломления.
Одним из красителей, который, по прогнозам исследователей, будет особенно эффективным, был тартразин, пищевой краситель, более известный как FD & C Yellow 5. Оказывается, они были правы: при растворении в воде и всасывании в ткани молекулы тартразина приобретают идеальную структуру, соответствующую показателям преломления, и предотвращают рассеяние света, что приводит к прозрачности.
Исследователи сначала проверили свои прогнозы на тонких ломтиках куриной грудки. По мере увеличения концентрации тартразина показатель преломления жидкости в мышечных клетках повышался до тех пор, пока не сравнялся с показателем преломления мышечных белков — ломтик становился прозрачным.
Затем исследователи осторожно нанесли на мышей временный раствор тартразина. Сначала они нанесли раствор на кожу головы, чтобы сделать кожу прозрачной и показать кровеносные сосуды, пересекающие мозг. Затем они нанесли раствор на брюшную полость, который через несколько минут исчез, демонстрируя сокращения кишечника и движения, вызванные сердцебиением и дыханием.
С помощью этого метода можно было различать детали в масштабе микрон и даже наблюдать под микроскопом. Когда краситель был смыт, к тканям быстро вернулась нормальная непрозрачность. Тартразин, по-видимому, не оказывал долгосрочного воздействия, и его избыток выводился с отходами в течение 48 часов.
Исследователи подозревают, что введение красителя должно привести к еще более глубокому изучению организмов, что может иметь значение как для биологии, так и для медицины.
Старые формулы открывают новые возможности в медицине
Проект начинался как исследование того, как микроволновое излучение взаимодействует с биологическими тканями.
Изучая учебники по оптике 1970-х и 1980-х годов, исследователи обнаружили два ключевых понятия: математические уравнения, называемые соотношениями Крамерса-Кронига, и явление, называемое колебаниями Лоренца, при котором электроны и атомы резонируют внутри молекул при прохождении через них фотонов.
Хорошо изученные на протяжении более ста лет, но не применяемые в медицине таким образом, эти инструменты оказались идеальными для прогнозирования того, как тот или иной краситель может повысить показатель преломления биологических жидкостей, чтобы они идеально сочетались с окружающими жирами и белками.
Аспирант-исследователь Ник Роммельфангер, работающий в рамках стипендии NSF для научных исследований, был одним из первых, кто осознал, что те же модификации, которые делают материалы прозрачными для микроволн, могут быть адаптированы для воздействия на видимый спектр, что потенциально может найти применение в медицине.
Молекула среди многих других.
Перейдя от теории к экспериментам, научный сотрудник Цзыхао Оу, ведущий автор исследования, заказал несколько стойких красителей и начал процесс тщательной оценки каждого из них на предмет идеальных оптических свойств.
В конечном счете, команда выросла до 21 студента, сотрудников и консультантов, задействовав несколько аналитических систем.
Одной из наиболее важных систем оказался эллипсометр десятилетней давности, расположенный среди новейшего оборудования в Stanford Nano Shared Facilities, являющейся частью Национальной координируемой инфраструктуры нанотехнологий NSF (NNCI).
Эллипсометр - это инструмент, используемый в производстве полупроводников, а не в биологии. Однако, возможно, впервые в медицине исследователи поняли, что он идеально подходит для прогнозирования оптических свойств целевых красителей.
"Передовые исследовательские центры постоянно стремятся найти правильный баланс, предоставляя доступ к базовым инструментам и опыту, одновременно освобождая место для более новых, крупных и мощных приборов", - сказал программный директор NSF Ричард Нэш, который курирует NNCI NSF.
"Хотя такая базовая рабочая лошадка, как эллипсометр, редко попадает в заголовки газет, она, тем не менее, может сыграть решающую роль при использовании в нетипичных целях, как в данном случае. Открытый доступ к таким приборам является основой для совершения новаторских открытий, поскольку эти инструменты могут быть использованы по-новому для получения фундаментального представления о научных явлениях".
Исследователи надеются, что благодаря методам, основанным на фундаментальной физике, их подход откроет новую область исследований по подбору красителей для биологических тканей на основе оптических свойств, что потенциально приведет к широкому спектру медицинских применений.
"Как специалист по оптике, я поражен тем, как много они получили, используя отношения Крамерса и Кенига", - сказал руководитель программы NSF Адам Вакс, который поддерживал работу Хонга.
"Каждый студент-оптик знает о них, но эта команда использовала уравнения, чтобы выяснить, как сильно впитывающийся краситель может сделать кожу прозрачной. ... Хонг смог сделать шаг в новом смелом направлении, что стало прекрасным примером того, как фундаментальные знания в области оптики могут быть использованы для создания новых технологий, в том числе в биомедицине".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Важно работать в команде на Марсе

Десятки пылевых вихрей в системе марсианских каньонов

Древнее кладбище для вампиров

Загадочное образование около острова Йонагуни

Заявление бывшего сотрудника НАСА об НЛО

Инопланетяне нападают на христианскую доктрину

Кардинал высказался о роли экзорциста и НЛО

НАСА продлило стигматизацию НЛО

Нечеловеческое происхождение обнаруженных объектов

Пастор, прошедший инструктаж по НЛО

Пентагон продолжает публикацию сведений о НЛО

Пикник с путешественником во времени

Путешествующий во времени ребенок

Самые популярные у инопланетян города Техаса

Сверхновые исследуют с помощью черных дыр

Секретный проект Кронос

Слежка за людьми по электромагнитным утечкам смартфона

Тела существ на местах крушений НЛО

Террористы могут использовать ИИ для создания пандемий

Умственные способности достигают пика в 55-60 лет

Глубинное государство изобрело повальное увлечение НЛО

Жители Чернобыля передают мутации своим детям

Загадочная комета в три раза старше Земли

Заявления о бразильских инопланетянах

ИИ может видеть признаки жизни там, где их нет

Как мир оказался охвачен охотой на инопланетян

Лучший способ уничтожить астероид-убийцу

НЛО, зависший над пляжем Хякуна

Новая формула числа Пи

Пользователи чат-ботов чаще верят мифам о вакцинации

Портрет короля Генриха VIII с необычными деталями

Правительство США делает классные вещи

Пугающее предупреждение человечеству

Разумные инопланетяне совсем не похожи на людей

Сон в коме предсказал рождение близнецов

США приняли на вооружение противоспутниковую систему

У НАСА есть снимки НЛО

Ури Геллер помог сборной Англии

Уфолог приглашает в шотландскую горячую точку

Эксперт объясняет, что делать, если вы заметили НЛО

Революция в цифровом маркетинге. Как генеративные модели меняют работу с контентом

Как выбрать надежную входную дверь. Параметры прочности, теплоизоляции и защиты от шума

Активность молодых звезд определяет эволюцию

Вера в заговоры приводит к разрыву в отношениях

Восьмой континент Земли больше не потерян

Выставка Хлои Уайз 'Экстрасенсорика'

Группа Megadeth использовала теории заговора

Космическая антенна в масштабе астероида

Лавовая планета имеет богатую водородом атмосферу

Майкрософт может отслеживать все устройства с Windows

Мистическая сфера Бетца. Факты, мифы, история

Мнение американцев о раскрытии информации об НЛО

Мы ошибались относительно происхождения жизни

Нераскрытая тайна убийства Черной Далии

Одному типу НЛО найдено научное объяснение

Пентагон прячет оружие нового поколения

Подробности крушения НЛО в Нью-Мексико

Поиск инопланетных мегаструктур в пыли

Примитивная планетная система у молодой звезды

Седина может быть обратимой

Шесть загадочных сфер выбросило на берег Австралии

Я плавала на каноэ по проклятым водам

Военные корпорации скрывают НЛО

Глубокие океаны магмы удерживали железо на Марсе

Гуманоидные инопланетные гибриды

Заявления НАСА о сокрытии фотографий с НЛО

Инопланетное оружие обнаружено на поверхности Марса

Когда ветры черной дыры подавят звездообразование

Когда Земля будет уничтожена угасающим Солнцем

Космическое агенство США стерло лунные сооружения

Могла ли Земля зародить жизнь на Европе

НАСА стирает НЛО с фотографий перед публикацией

Отслеживание эволюции струи черной дыры M87

Похищения инопланетянами происходят не только в Голливуде

Пропавший ученый работал над проектом телепортации

Раскрытие секретных технологий инопланетян

Реальность путешествий во времени

Странные наблюдения НЛО в небе Великобритании

Фотолаборатории НАСА удаляют с фото НЛО

Черные дыры испускают запоздалые сигналы

Что нужно делать если вы видели НЛО

Являются ли НЛО на самом деле 'Демонами'

Окно в природу. Как превратить широкий подоконник на даче в главное место силы

Прокат автомобиля на Камчатке. Когда дорога становится частью маршрута

Инженерные изыскания. Фундамент безопасности и надежности строительных проектов

Бесстрашный ученый из Гарварда

Двигатель Стирлинга запустили на тепле процессора AMD

Звезда, похожая на Солнце, поглотила свою планету

ИИ убедили, что 2 + 2 = не 4

Инопланетные зонды прячутся у нас на заднем дворе

Как классифицировать падающие камни

Китай развернул андроидов на границе с Вьетнамом

Марсианским колонистам понадобятся новые часы

Многомерные существа и пузыри пространства-времени

Монтана вошла в топ-5 по наблюдениям НЛО

Новое исследование оценивает ресурсы Титана

Парадокс Ферми связали с экспансией ИИ-цивилизаций

Питтсбург превышает средний показатель НЛО по стране

Поиск скрытых частиц и связей с темной материей

Полярное сияние над ночной Землей

Странное вращение Венеры

Череда загадочных наблюдений НЛО

Что привело к возникновению самой ранней жизни на Земле

Что скрывается за гулом гравитационных волн

Что скрыто за публикацией секретных файлов

Заказать трансфер в Самаре. Путеводитель по комфортным поездкам от компании «Юпитер»

Ави Лёб возглавит интересный по НЛО

Газета освещает тему уфомании в Розуэлле

Журналист отвечает на комментарии Элизондо о НЛО

Загадочные наблюдения НЛО, о которых когда-либо сообщалось

ИИ спрогнозировал первый контакт человечества

Инопланетные технологии уже на Земле

Кто празднует Всемирный день НЛО

Кто такой Ави Леб

Места в США, где вы, скорее всего, увидите НЛО

Найдена древняя табличка с проклятием

НАСА использует летающие тарелки

НЛО заметили в нескольких мексиканских городах

Пилотов преследовали таинственные огненные шары

Сокрытие информации правительством

Таинственный инцидент в Нью-Йорке

Трамп назначил израильского ученого расследовать НЛО

Уфолог направил письмо президенту Трампу

Уфоцентр Шэг-Харбор привлекает посетителей

Что мы узнали о НЛО и что до сих пор скрыто

Яркие теории об инопланетной жизни

Белый дом создает новый совет по НЛО

Гробницы хранят тайну происхождения пирамид

Загадочная структура на марсианском снимке

Загадочные круги на морском дне

Загадочные смерти ученых и файлы Пентагона

Зелёные человечки, военные тайны и жажда чуда

Ивановцы тоже видели НЛО

Кембридж - столица инопланетян в Великобритании

Лето, давайте поговорим об НЛО

Мы увидели НЛО, когда покупали еду на вынос

Около 200 НЛО заметили за день у ядерной базы в США

Почему странные огни в небе снова изучают всерьез

Профессор будет руководителем совета по НЛО

Профессор отвергает критику из-за НЛО

Раскрыта тайна инопланетной столицы Великобритании

Самые жуткие аномальные зоны Казахстана

Связи пропавшего учёного с секретными экспериментами

Секретные эксперименты ЦРУ по контролю над разумом

Совет Белого дома по НЛО возглавит профессор Гарварда

Шербрук лидирует в Канаде по наблюдениям НЛО

Комплексное управление коммерческой недвижимостью. Преимущества профессионального подхода

Жителям Волгограда запретили общаться с инопланетянами

Земля может пережить смерть Солнца

Искаженная цитата навсегда изменила историю НЛО

Космические пираты и глупые инопланетяне

Может ли ИИ удалять видеозаписи НЛО из интернета

Новый совет Белого дома по изучению НЛО

О самом громком случае в истории советской уфологии

Омич снял на видеорегистратор падение метеорита

Пентагон раскрыл секретное происшествие

Профессор Гарварда будет изучать НЛО

Пугающая теория темного леса нашла подтверждение

Розуэлльский инцидент - как День уфолога

Секретная научно консультативная группа по НЛО

Сложный кроссворд про инопланетян

Теория 'Великого фильтра' порождает опасения

Третья мировая война и секретные изобретения ЦРУ

Треугольный НЛО сняли над мексиканским городом

Уфологи расшифровали систему общения инопланетян

Хьюстон, наблюдаем неопознанную цель

Экзопланета, которая в семь раз больше своей звезды

Американский пилот описал настоящих инопланетян

Астроном из Гарварда будет искать НЛО

Великий обман уже здесь

Встречи с НЛО могут быть связаны с демонами

Глазго назван столицей похищений инопланетянами

Землетрясение в Венесуэле породило теорию об НЛО

Инопланетяне - падшие ангелы, вторгшиеся на Землю

Истинная правда раскрыта в фильме 'Файлы Ангара 18'

Кот Шрёдингера обзавёлся целым выводком

Луиса Элизондо планировали ликвидировать

Надо обеспечить информаторам юридическую защиту

Назначен руководитель совета Белого дома по НЛО

Пентагон признал провал в контроле над НЛО

Пересадка кала омолодит ваш мозг

Пистолет нашли на Марсе

Программа ЦРУ по контролю над разумом не закрыта

Скандальный астроном будет изучать НЛО

Тайна Ковчега Завета раскрыта

Что нужно знать о встрече с НЛО в Вашингтоне

Наверх
Яндекс.Метрика