皮肤透明药水将带来医学的革命

这一研究真的非常梦幻，甚至都没有人会想到会有这样的工具。我们设想一下，一个人的皮下附近的组织和器官有了病变，需要通过医生的手触摸，超声或X线检测，这些方法不仅信息不全面，容易错误判断，而且可能会带来患者经济负担和更多损伤，只需要注射燃料，皮肤马上透明，人眼和普通照相机就可以获得图像，也可以开发类似CT的普通光学成像设备。再进一步设想，对于深部组织，如果也具有类似的作用，进行腔镜检查和手术时，显然是一种更美好的即时诊断工具。过去只能看表面，现在可以看组织深部。

研究人员发现，一种有助于使 Doritos 呈橙色调的染料也可以使小鼠组织透明。将染料涂抹在活小鼠的皮肤上，科学家们可以透过组织观察下面的结构，包括血管和内脏器官。该方法在 9 月 6 日的《科学》杂志上进行了描述1，可以提供一种侵入性较小的方法来监测医学研究中使用的活体动物。

“这是一个重大突破，”弗吉尼亚州阿什本市霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区的生物学家菲利普·凯勒 （Philipp Keller） 说。

该技术的工作原理是改变通常不透明的身体组织与光相互作用的方式。构成皮肤和肌肉等组织的液体、脂肪和蛋白质具有不同的折射率（衡量材料弯曲光线的程度）：水性成分的折射率低，而脂质和蛋白质的折射率高。组织看起来不透明，因为这些折射率之间的对比会导致光散射。研究人员推测，向这些组织添加一种强烈吸收光的染料可以缩小成分折射率之间的间隙，使其足够透明。

“当一种材料在一种颜色下吸收大量光时，它会在其他颜色下更多地弯曲光，”该研究的合著者、加利福尼亚州斯坦福大学的材料科学家 Guosong Hong 说。该团队使用理论物理学来预测某些分子将如何改变小鼠组织与光的相互作用。出现了几个候选染料，但该团队专注于柠檬黄或 FD&C Yellow 5，这是一种用于许多加工食品的常见染料。“当柠檬黄溶解在水中时，它会使水更像脂肪一样弯曲光线，”Hong 说。加入染料后，含有液体和脂质的组织会变得透明，因为液体的光折射与脂质的光折射相匹配。

透明皮肤

研究人员证明了柠檬黄能够使生鸡胸肉薄条上的组织透明。然后，他们将染料按摩到活老鼠皮肤的各个区域。将染料涂抹在头皮上使该团队能够仔细检查血管的微小锯齿形;将其放在腹部可以清楚地看到老鼠的肠道随着消化而收缩，并揭示了与呼吸相关的其他运动。该团队还在小鼠的腿上使用了这种溶液，并能够辨别皮肤下的肌肉纤维。

该技术只能使组织透明到 3 毫米左右的深度，因此目前对于较厚的组织和较大的动物的实际用途有限。

但是，由于柠檬黄是一种食用染料，因此可以安全地用于活老鼠，而且这种方法是可逆的——当染料被冲洗掉时，皮肤会简单地恢复为不透明。与现有的组织透明方法相比，这提供了巨大的优势，现有的组织透明方法通常不适合活体动物，并且通常涉及使用化学品来改变某些组织成分的折射率，或将它们全部去除。

Keller 说，该方法产生透明度，是可逆的，并且可以用于活体动物，这一事实“将使它成为许多人想要使用的显而易见的东西”。在其他应用中，他认为它可能在旨在了解神经系统和神经退行性疾病的小鼠模型中有用。