Avanço biomédico: pesquisadores descobrem uma maneira surpreendentemente simples de tornar a pele viva transparente

Em um novo estudo inovador, pesquisadores conseguiram algo saído da ficção científica ao tornar a pele viva transparente.

Usando uma abordagem inovadora envolvendo um corante alimentar comum, os cientistas conseguiram renderizar temporariamente os crânios e abdômens de ratos vivos transparentepermitindo que eles observem o funcionamento interno de seus corpos sem cirurgia invasiva.

Este desenvolvimento, publicado na última edição da Ciênciapoderia ter implicações de longo alcance para a pesquisa biomédica e o estudo de sistemas biológicos complexos.

“Para aqueles que entendem a física fundamental por trás disso, faz sentido; mas se você não está familiarizado com isso, parece um truque de mágica”, disse o Dr. Zihao Ou, professor assistente de física na Universidade do Texas em Dallas e principal autor do estudo em um declaração.

A imagem óptica é uma ferramenta crítica na biologia e medicina modernas, permitindo que pesquisadores estudem organismos vivos em tempo real. No entanto, a opacidade natural dos tecidos biológicos representa um desafio significativo para cientistas que buscam observar estruturas profundamente dentro do corpo.

Os métodos tradicionais de imagem óptica são frequentemente limitados pela dispersão e absorção de luz, o que restringe a profundidade e a clareza das imagens que podem ser obtidas.

O novo estudo, liderado pelo Dr. Ou, teve como objetivo superar esse obstáculo desenvolvendo uma nova técnica para tornar tecidos biológicos transparentes.

“O desejo de ver dentro do tecido biológico e descobrir os processos fundamentais da vida estimulou uma extensa pesquisa em métodos de imagem óptica de tecido profundo, como microscopia de dois fótons, imagem de fluorescência de infravermelho próximo-II e limpeza óptica de tecido”, escreveram os pesquisadores. “No entanto, esses métodos não têm profundidade de penetração e resolução suficientes ou são inadequados para animais vivos.”

Pesquisadores criaram uma solução surpreendentemente elegante usando um corante alimentar amarelo comum conhecido como tartrazina.

Aprovada pela Food and Drug Administration dos EUA, a tartrazina é amplamente usada em produtos do dia a dia, de doces a refrigerantes. No entanto, este estudo a usou para um propósito muito diferente.

A equipe descobriu que, quando dissolvido em água, esse corante poderia absorver seletivamente a luz na região azul do espectro visível. Essa absorção altera efetivamente o índice de refração do meio aquoso, aumentando a transparência na parte vermelha do espectro.

“Combinamos o corante amarelo, que é uma molécula que absorve a maior parte da luz, especialmente a luz azul e ultravioleta, com a pele, que é um meio de dispersão”, explicou o Dr. Ou. “Individualmente, essas duas coisas bloqueiam a maior parte da luz de passar por elas. Mas quando as colocamos juntas, conseguimos obter transparência na pele do rato.”

A estrutura teórica do estudo se baseia no modelo do oscilador de Lorentz, um conceito bem conhecido na física que descreve como a luz interage com a matéria.

Ao aplicar este modelo, os pesquisadores previram que certo moléculas de corante poderiam aumentar a transparência em tecidos biológicos. Os resultados experimentais confirmaram essas previsões, demonstrando que a tartrazina poderia tornar temporariamente transparentes a pele, os músculos e os tecidos conjuntivos de camundongos vivos.

Em uma série de experimentos, a equipe aplicou tartrazina aos abdômens e crânios de camundongos vivos, tor