Лабораторных мышей сделали прозрачными с помощью красителя
Когда исследователи проводят опыты с мышами, зачастую прибегают к хирургическим операциям: вырезают полоски ткани, чтобы проследить, как то или иное лекарство оказывает влияние на живой организм. Такого рода эксперименты на животных часто вызывают негодование зоозащитников. Группа биоинженеров из США нашла метод, позволяющий изучать лабораторных грызунов безболезненным способом.
Геномы человека и мыши хоть и различаются, однако в них есть абсолютно идентичные участки. В 2002 году ученые секвенировали полный геном этих животных и узнали, что он совпадает с человеческим на 80 процентов. Это одна из причин, по которой грызунов все чаще стали выбирать для научных опытов.
Еще мыши очень удобны для экспериментов. Пушистые зверьки примерно в три тысячи раз меньше человека, их легко содержать, они хорошо адаптируются к новым условиям. На грызунах среди прочего изучают опухоли и испытывают новые лекарства, которые могут помочь людям победить неизлечимые болезни.
Наблюдать за внутренней средой живых грызунов во время опытов не так просто. Обычно ученые прибегают к сканированию и эндоскопии. Однако эти методы либо не обладают достаточной глубиной проникновения и разрешением, либо непригодны для изучения конкретных участков тканей. В последнем случае ученые используют скальпель: вырезают у живых существ полоски тканей для последующего анализа.
Команда биоинженеров из США под руководством Цзыхао Оу (Zihao Ou) из Стэнфордского университета разработала способ, позволяющий изучать лабораторных мышей без хирургического вмешательства. Ученые сделали кожу живых грызунов прозрачной с помощью раствора из воды и пищевого красителя тартразина, известного как E102. Сильно поглощающие свет молекулы красителя изменяли показатель преломления ткани — скорость, с которой свет проходит через нее. Это приводило к уменьшению контраста в показателях преломления между водой и липидами, делая биологические живые ткани прозрачными.
После того как ученые втирали раствор в кожу грызунам, она становилась прозрачной, что позволило исследователям напрямую увидеть внутренние органы мышей, в том числе желудочно-кишечный тракт. Кроме того, биоинженеры смогли рассмотреть кровеносные сосуды в мозге мышей, обычно такая процедура требует удаления кожи головы из-за ее непрозрачности. Об этом исследователи рассказали в статье, опубликованной в журнале Science.
«Чтобы понять, как работает этот метод, подумайте о газированной воде. Свет, проходящий через жидкость, меняет направление каждый раз, когда он переходит из воды в пузырек газа или наоборот. Это означает, что свет рассеивается во всех направлениях. Биологическая ткань ведет себя аналогичным образом, поскольку содержит много воды, а также другие молекулы, такие как липиды и белки, которые обычно имеют более высокий коэффициент преломления, чем вода», — объяснил Оу.
Во время лабораторных опытов раствор не причинил вреда мышам, он легко смывается водой. Новый способ обладает достаточной глубиной проникновения: обеспечивает разрешение вплоть до микрометра с глубиной исследования до нескольких миллиметров. Иными словами, этот метод позволяет видеть лучше, чем любые профильные инструменты, при этом отпадает необходимость в скальпеле. Например, превращает непрозрачную брюшную полость живой мыши в прозрачную и, таким образом, помогает исследовать моторику кишечника.
Отметим, что тартразин может быть токсичным, если нанести краситель на кожу в большом количестве. Но нейробиологи регулярно вставляют зонды и линзы в мозг или удаляют куски коры головного мозга мышам, что делает использование красителя наименьшим из зол.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии