Científicos logran crear una pomada que da invisibilidad a la piel de ratones
Un grupo de científicos de la Universidad de Stanford logró hacer invisibles ciertas partes del cuerpo de ratones vivos mediante el uso de una pomada. Se trata de un colorante que se emplea en alimentación y permite que la luz atraviese el cráneo o el abdomen.
En el artículo publicado en la revista Science se explica que los científicos utilizaron una solución de tinte sobre la piel de un ratón de laboratorio que permitió que los órganos internos fueran visibles, sin tener que hacer una incisión ni tener que utilizar rayos X.
El compuesto utilizado es tartracina, el cual permite que la luz atraviese tejidos opacos como la piel y el cráneo, y consigue una transparencia que podría tener aplicaciones en la investigación médica y biológica.
“Combinamos el colorante amarillo, que es una molécula que absorbe la mayor parte de la luz, con la piel, que es un medio de dispersión. Individualmente, estas dos cosas impiden que la mayor parte de la luz las atraviese, pero juntas, nos permitieron hacer transparente la piel del ratón”.
Zihao Ou, profesor de física de la Universidad de Texas en Dallas y coautor del estudio
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¿Qué es la tartracina, usada en ratones?
La tartracina, conocida por su capacidad para otorgar un color amarillo en alimentos, demostró propiedades ópticas únicas al equilibrar los índices de refracción entre diferentes materiales biológicos.
También conocido como Amarillo 5, es un colorante certificado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés); el compuesto está presente en bebidas, postres, cereales, medicamentos y cosméticos.
Normalmente, el cuerpo humano y otros organismos son opacos porque están compuestos por una mezcla de materiales con distintos índices de refracción que desvían la luz en múltiples direcciones, lo que impide la visión a través de ellos.
Sin embargo, al aplicar este colorante, los científicos lograron igualar esos índices, un hecho que permite que la luz atraviese los tejidos de manera uniforme.
Uno de los investigadores mencionó que hasta el momento, el estudio sólo se ha realizado en un animal. Si la misma técnica pudiera trasladarse a los seres humanos, podría proporcionar una serie de beneficios biológicos, de diagnóstico e incluso cosméticos.
Su aplicación puede realizarse para pruebas de detección de melanoma sin tener que realizar biopsias invasivas. También podría reemplazar el uso de algunas radiografías y tomografía computarizada para la observación interna. En casos más prácticos, podría facilitar la extracción de sangre y hacerla menos dolorosa, al ayudar a encontrar las venas.
La Universidad de Stanford también mencionó que puede mejorar procesos como la eliminación de tatuajes con láser, al enfocar las zonas donde se encuentra el pigmento debajo de la piel.
¿Cómo funciona el experimento?
La piel no puede verse transparente a la vista debido a que el tejido dispersa las ondas de luz, lo que provoca que se vea opaca.
Éste es un efecto de dispersión que surge de la diferencia entre los índices de refracción (el valor de la velocidad de la luz en el vacío, dividido entre la velocidad de transmisión de la luz en el medio) entre componentes del tejido, como el agua y los lípidos.
El agua suele tener un índice de refracción mucho menor que los lípidos en el espectro visible, lo que provoca que la luz visible se disperse al atravesar el tejido.
“Para igualar los índices de refracción de los diferentes componentes del tejido, el equipo masajeó una solución de tartracina roja (también conocida como el colorante alimentario FD&C Yellow 5) sobre el abdomen, el cuero cabelludo y las patas traseras de un ratón sedado”, se lee en el estudio.
Señalan que la piel se tornó roja, lo que indica que gran parte de la luz azul había sido absorbida debido a la presencia de esta molécula que absorbe la luz. Este aumento en la absorción alteró el índice de refracción del agua en una longitud de onda diferente (en este caso, roja).
“Como resultado de la absorción del colorante, el índice de refracción del agua coincide con el de los lípidos en el espectro rojo, lo que conduce a una dispersión reducida y hace que la piel parezca más transparente en la longitud de onda roja”.
Estudio.
¿Qué observaron los científicos?
De esta manera, los investigadores pudieron observar los órganos internos en funcionamiento del ratón sedado sin necesidad de ocupar algo adicional. Lograron ver el hígado, el intestino delgado, el ciego, la vejiga, el flujo sanguíneo en el cerebro, estructuras finas de fibras musculares, el corazón y el sistema respiratorio.
El tinte no alteró la piel del animal, y la transparencia se desvaneció con sólo enjuagarlo con agua, por lo que los investigadores consideran que este enfoque no es invasivo para la visibilidad de órganos internos vivos, como sucede con otros métodos.
“Tan pronto como enjuagamos y masajeamos la piel con agua, el efecto se revirtió en cuestión de minutos. El resultado es sorprendente”, dijo Guosong Hong, profesor adjunto de ciencia e ingeniería de materiales y autor principal del artículo.
