Uma nova técnica revolucionária fornece uma “janela” para o corpo, tornando a pele transparente usando corantes alimentares.
Os pesquisadores tornaram transparente a pele do crânio e do abdômen de ratos vivos aplicando uma mistura de água e um corante alimentar amarelo comum chamado tartrazina. Essa cor é comumente encontrada em flocos de milho, doces, bebidas energéticas, caldo de galinha e batatas fritas.
A técnica inovadora, descrita na revista Science, oferece aos médicos uma nova maneira de observar os órgãos dentro do corpo, tornando os tecidos sobrejacentes do corpo transparentes à luz visível.
Ainda não foi testado em humanos porque o corante alimentar pode ser prejudicial.
Mas descobriu-se que o processo é reversível em testes em animais, e os cientistas dizem que poderá eventualmente ser aplicado a uma série de aplicações médicas – desde a deteção de lesões à monitorização de distúrbios digestivos e à deteção de cancro.
Guosong Hong, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, que liderou o trabalho, disse: “No futuro, esta tecnologia poderá tornar as veias mais visíveis para extrair sangue, tornando a remoção de tatuagens a laser mais simples, ou pode ajudar na detecção precoce”. e tratamento do câncer.
A tartrazina é comumente encontrada em bebidas energéticas (imagem de arquivo)
Também é encontrado em flocos de milho (imagem de arquivo)
Dr. Guosong Hong (foto) disse: ‘No futuro, esta tecnologia poderá tornar as veias mais visíveis para a coleta de sangue, tornar a remoção de tatuagens a laser mais simples ou ajudar na detecção precoce e no tratamento do câncer.’
“Por exemplo, alguns tratamentos utilizam lasers para eliminar células cancerígenas e pré-cancerosas, mas estes são limitados a áreas próximas da superfície da pele. Esta tecnologia pode melhorar a penetração da luz.
Para dominar a nova técnica, os pesquisadores desenvolveram uma forma de prever como a luz interage com tecidos biológicos tingidos.
Essas previsões exigiam uma compreensão completa da dispersão da luz, bem como do processo de refração, onde a luz muda de velocidade e se curva à medida que passa de uma substância para outra.
A equipe de pesquisa disse que a dispersão é a razão pela qual não conseguimos ver através do nosso corpo. Gorduras, fluidos dentro das células, proteínas e outras substâncias têm, cada um, um índice de refração diferente, uma propriedade que determina o quão significativamente uma onda de luz recebida será curvada.
Na maioria dos tecidos, essas substâncias estão compactadas, de modo que a luz se dispersa ao passar por elas devido a diferentes índices de refração.
É esse efeito de dispersão que nossos olhos percebem como substâncias orgânicas opacas e coloridas.
Os pesquisadores perceberam que, se quisessem tornar os materiais biológicos transparentes, teriam que encontrar uma maneira de combinar diferentes índices de refração para que a luz pudesse passar sem qualquer obstrução.
Este produto químico é freqüentemente encontrado em bebidas carbonatadas.
Com base em insights fundamentais do campo da óptica, os pesquisadores perceberam que as cores que são mais eficazes na absorção de luz também são “altamente eficazes” no direcionamento da luz uniformemente através de uma ampla gama de índices de refração.
Um corante que os pesquisadores previram que seria particularmente eficaz foi a tartrazina, um corante alimentar comumente conhecido como FD&C Yellow 5.
Quando a tartrazina foi dissolvida em água e absorvida pelos tecidos, tornou-se perfeitamente estruturada para corresponder ao índice de refração e impediu a dispersão da luz, resultando em transparência.
A equipe de pesquisa testou essa tecnologia pela primeira vez em pedaços finos de peito de frango.
À medida que a concentração de tartrazina aumentou, o índice de refração do fluido dentro das células musculares aumentou até corresponder ao índice de refração da proteína muscular – a fatia tornou-se transparente.
Os pesquisadores então esfregaram suavemente uma solução temporária de tartrazina nos ratos.
Primeiro, aplicaram esta solução no couro cabeludo, o que tornou a pele transparente e os vasos sanguíneos dilatados no cérebro tornaram-se visíveis.
Em seguida, aplicou essa solução no estômago, fazendo com que em poucos minutos começassem a aparecer contrações intestinais e movimentos causados pelos batimentos cardíacos e pela respiração.
Quando o corante foi removido, os tecidos voltaram imediatamente ao normal.
Uma cor que os pesquisadores previram que seria particularmente eficaz foi a tartrazina, o corante alimentar comumente conhecido como FD&C Amarelo 5 (imagem de arquivo)
Imagem de arquivo: Um garotinho bebendo refrigerante de laranja em um bar de praia à luz da tarde
Não foram observados efeitos a longo prazo da tartrazina e o excesso de tartrazina foi excretado como resíduo em 48 horas.
Os investigadores suspeitam que a injeção do corante produzirá informações ainda mais profundas sobre os organismos, o que terá implicações tanto para a biologia como para a medicina.
Zihao Ou, principal autor do estudo e professor assistente de física na Universidade do Texas, Dallas, disse: “Encontramos o pigmento amarelo, que é uma molécula que absorve a maior parte da luz, especialmente a luz azul e ultravioleta, em a pele misturada com, que é um meio de dispersão.
‘Individualmente, ambas as coisas impedem que a maior parte da luz passe através delas.
‘Mas quando os juntamos, conseguimos alcançar a transparência da pele do rato.’
Dr. Ou, que conduziu o estudo como pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Stanford, disse: “Para as pessoas que entendem a física fundamental por trás dele, faz sentido; Mas se você não estiver familiarizado com isso, parece um truque de mágica.
“Demora alguns minutos para que a transparência chegue.
‘Funciona da mesma forma que um creme ou máscara facial: o tempo que leva depende da rapidez com que as moléculas se espalham pela pele.
«É importante que a cor seja biocompatível – é segura para os organismos vivos.
‘Além disso, é muito barato e eficiente; Não precisamos de muito para funcionar.
Os pesquisadores ainda não testaram o processo em humanos, cuja pele é cerca de 10 vezes mais espessa que a de rato.
Dr. Ou diz que ainda não está claro qual dose de corante ou método de aplicação será necessária para atingir a espessura total.
Ele disse: “Na medicina humana, temos ultrassom para observar profundamente o interior do corpo vivo.
«Muitas plataformas de diagnóstico médico são muito caras e inacessíveis a um público vasto, mas as plataformas baseadas na nossa tecnologia não o deveriam ser.
“O nosso grupo de investigação é maioritariamente composto por académicos, por isso, quando vimos os resultados das nossas experiências, o nosso primeiro pensamento foi como isto poderia melhorar a investigação biomédica.
‘Instrumentos ópticos como microscópios não são usados diretamente para estudar seres humanos ou animais vivos, porque a luz não pode passar através de tecidos vivos.
“Mas agora que podemos tornar o tecido transparente, isso nos permitirá ver uma dinâmica mais detalhada. ‘Isso revolucionará completamente a atual pesquisa óptica em biologia.’
