Μπορεί να μοιάζει με σενάριο επιστημονικής φαντασίας, αλλά οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Στάνφορντ κατάφεραν να κάνουν το δέρμα ζωντανών ποντικών να φαίνεται διαφανές, μια τεχνική που στο μέλλον ίσως εφαρμοστεί και στον άνθρωπο, επιτρέποντας την ορατότητα μυών και οργάνων μέσα από το δέρμα. Αυτή η ανακάλυψη δημιουργεί νέες προοπτικές στη βιολογική έρευνα και την ιατρική απεικόνιση.
Ο Τίμοθι Χερν, ερευνητής βιοπληροφορικής στο βρετανικό Πανεπιστήμιο Άνγκλια Ράσκιν, εξηγεί πως οι επιστήμονες πέτυχαν αυτήν την τεχνική και εξετάζει εάν μπορεί να οδηγήσει στην ανθρώπινη αορατότητα. Το φως που αντανακλάται από αντικείμενα επιτρέπει στο μάτι να αντιλαμβάνεται σχήματα και χρώματα, όμως ο ζωντανός ιστός, όπως το δέρμα, περιέχει νερό, πρωτεΐνες και λίπη που διασκορπίζουν το φως, περιορίζοντας το βάθος ορατότητας χωρίς χειρουργική παρέμβαση.
«Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει προηγμένες τεχνικές απεικόνισης, όπως μικροσκοπία δύο φωτονίων και φθορισμό εγγύς υπερύθρου», εξηγεί ο Χερν. Αυτές, όμως, απαιτούν χημικές ουσίες ή εφαρμόζονται κυρίως σε νεκρό ιστό. Στόχος αυτής της μελέτης ήταν να επιτευχθεί διαφάνεια σε ζωντανά πλάσματα με ασφαλή τρόπο.
Στη μελέτη του Στάνφορντ, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ταρτραζίνη, μια κοινή κίτρινη βαφή τροφίμων, η οποία, όταν διαλύεται σε νερό και εφαρμόζεται στους ιστούς, μεταβάλλει την αλληλεπίδραση του φωτός με τον ιστό, καθιστώντας το δέρμα των ποντικών αόρατο υπό ειδικές συνθήκες φωτισμού. Αυτή η ιδιότητα της ταρτραζίνης βασίζεται στις σχέσεις Kramers-Kronig, οι οποίες περιγράφουν πώς τα υλικά αλληλεπιδρούν με το φως σε διάφορα μήκη κύματος.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι με την εφαρμογή ταρτραζίνης στο δέρμα αναισθητοποιημένων ποντικών, ο δείκτης διάθλασης του νερού στους ιστούς άλλαξε, επιτρέποντας στο φως να περνά ευκολότερα. Έτσι, αποκαλύφθηκαν με λεπτομέρεια εσωτερικές δομές, όπως αιμοφόρα αγγεία και μυϊκές ίνες, χωρίς επιβλαβείς συνέπειες, καθώς το δέρμα επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση μετά την απομάκρυνση της βαφής.
Η δυνατότητα αυτής της τεχνολογίας να απεικονίζει ζωντανά όργανα χωρίς επεμβάσεις ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση ασθενειών και τη βελτίωση της ιατρικής απεικόνισης. Ωστόσο, ο Χερν πιστεύει ότι η πλήρης αορατότητα στον άνθρωπο παραμένει αδύνατη, καθώς η διαφάνεια αυτή λειτουργεί κυρίως υπό κόκκινο και υπέρυθρο φωτισμό, απαιτεί ειδικό εξοπλισμό και επηρεάζει μόνο τους ιστούς στους οποίους εφαρμόζεται η βαφή. Επίσης, τα ανθρώπινα σώματα είναι πολύ πιο περίπλοκα και το δέρμα παχύτερο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εφαρμογή αυτής της τεχνικής σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Παρά την ασφάλεια της ταρτραζίνης για κατανάλωση εντός ημερήσιων ορίων, υπάρχουν ενδείξεις ότι μπορεί να προκαλέσει παρενέργειες ή αλλεργικές αντιδράσεις. Επίσης, το φως απορροφάται διαφορετικά σε πυκνότερα συστατικά, όπως τα οστά, που θα απαιτούσαν διαφορετική τεχνολογία για να γίνουν διαφανή.
Παρά τις προκλήσεις, αυτή η τεχνολογία μπορεί να μας φέρει πιο κοντά σε εντυπωσιακές εφαρμογές στο μέλλον, επεκτείνοντας τα όρια της επιστημονικής γνώσης και καινοτομίας.
