Forscher machen lebendes Gewebe durchsichtig: Durchbruch an der Texas-Universität

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Durch Johannes Müller
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Durchsichtiges tierisches Gewebe unter einem Mikroskop mit Färbung.

BerlinWissenschaftler der Universität Texas in Dallas unter der Leitung von Dr. Zihao Ou haben lebendes Tiergewebe durchsichtig gemacht. Sie erzielten dies, indem sie eine Lösung aus Wasser und Tartrazin bei lebenden Mäusen verwendeten, wodurch es möglich wurde, durch die Haut des Schädels und des Bauches zu sehen.

Forscher haben die Haut mithilfe von Tartrazin, einem gelben Farbstoff, durchsichtig gemacht. Normalerweise blockiert die Haut Licht, da sie es streut. Wenn jedoch der Farbstoff aufgetragen wird, verändert sich der Brechungsindex der Haut und gleicht sich dem des Gewebes an, wodurch die Lichtstreuung reduziert wird. Dies macht die Haut klar und verleiht ihr einen orangen Schimmer.

Forscher stellten fest:

  • Direkte Einsicht in Blutgefäße auf der Gehirnoberfläche
  • Innere Organe im Bauchraum
  • Muskelkontraktionen, die Inhalte durch den Verdauungstrakt bewegen

Tartrazin ist unbedenklich für den Einsatz in Lebensmitteln und für Lebewesen. Es ist kostengünstig und benötigt nur eine geringe Menge Farbstoff. Humanversuche haben noch nicht begonnen, da wir noch die richtige Dosierung und Anwendungsweise für den Einsatz beim Menschen finden müssen.

Diese Entdeckung könnte die Art und Weise, wie wir medizinische Tests durchführen, revolutionieren. Derzeit sind Werkzeuge wie Ultraschall teuer und nicht für jedermann zugänglich. Der Einsatz von Tartrazin könnte eine kostengünstigere Methode für medizinische Bildgebung bieten. Zudem könnte es die biomedizinische Forschung voranbringen, indem es die Sichtbarkeit von lebendem Gewebe verbessert.

Dies kann zu folgenden Ergebnissen führen:

  • Gründlichere Untersuchungen der Blutgefäße und Funktionen des Gehirns.
  • Besseres Verständnis der Funktionsweise des Verdauungssystems.
  • Neue Methoden zur Diagnose und Überwachung von Krankheiten ohne operative Eingriffe.

Dr. Ous Team an der UTD untersucht, wie diese Technik optimiert werden kann. Sie bestimmen die ideale Farbstoffmenge für den menschlichen Gebrauch und testen neue Moleküle für verbesserte Ergebnisse. Ihre Forschung wird von renommierten Institutionen unterstützt, was ihre Bedeutung und ihr Potenzial unterstreicht.

Die Transparenz von Geweben könnte die optische Forschung in der Biologie revolutionieren. Wissenschaftler hätten die Möglichkeit, lebende biologische Prozesse deutlicher zu beobachten, was zu bedeutenden Entdeckungen über die Funktionsweise des Körpers und den Fortschritt von Krankheiten führen könnte.

Die Studie wird hier veröffentlicht:

http://dx.doi.org/10.1126/science.adm6869

und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet

Zihao Ou, Yi-Shiou Duh, Nicholas J. Rommelfanger, Carl H. C. Keck, Shan Jiang, Kenneth Brinson, Su Zhao, Elizabeth L. Schmidt, Xiang Wu, Fan Yang, Betty Cai, Han Cui, Wei Qi, Shifu Wu, Adarsh Tantry, Richard Roth, Jun Ding, Xiaoke Chen, Julia A. Kaltschmidt, Mark L. Brongersma, Guosong Hong. Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules. Science, 2024; 385 (6713) DOI: 10.1126/science.adm6869
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