Các nhà khoa học đã thực hiện một bước tiến đầy ấn tượng khi sử dụng một loại thuốc nhuộm thực phẩm phổ biến để biến da chuột trở nên trong suốt, cho phép quan sát các cơ quan và mạch máu mà không cần phẫu thuật. Đây là lần đầu tiên kỹ thuật này được áp dụng trên động vật sống, mở ra cơ hội lớn cho các nghiên cứu y học và sinh học.
Thay vì phải phẫu thuật để quan sát các cơ quan bên trong cơ thể, các nhà khoa học có thể sử dụng thuốc nhuộm này để làm trong suốt một vùng da nhỏ, qua đó quan sát trực tiếp các quá trình sinh học diễn ra bên dưới.
Cách thuốc nhuộm thực phẩm làm da chuột trở nên trong suốt
Kỹ thuật mới này, được các nhà khoa học mô tả trong một nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Science vào ngày 5 tháng 9, dựa vào một loại thuốc nhuộm thực phẩm có tên tartrazine, hay còn được biết đến là FD&C Yellow No. 5. Đây là loại thuốc nhuộm màu vàng cam thường được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm, đồ uống, mỹ phẩm và thuốc. Sau khi phát hiện ra khả năng làm trong suốt những lát ức gà, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp này trên chuột.
Họ sử dụng dung dịch tartrazine bôi lên da chuột, và chỉ trong vài phút, da của chúng trở nên trong suốt, giúp các nhà khoa học nhìn rõ những mạch máu và cơ quan bên trong mà không cần bất kỳ can thiệp xâm lấn nào. "Phải mất vài phút để hiện tượng này thực sự xuất hiện", giáo sư Zihao Ou từ Đại học Texas, Dallas, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết.
Việc quan sát trực tiếp các tế bào và mô sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế phát triển của các bệnh lý, từ đó tìm ra những phương pháp điều trị hiệu quả hơn.
Hiện tượng này xảy ra nhờ vào khả năng của thuốc nhuộm trong việc điều chỉnh chỉ số khúc xạ của các chất bên trong mô da, từ đó làm giảm sự tán xạ của ánh sáng. Khi ánh sáng không bị tán xạ mạnh, nó có thể đi thẳng qua mô, khiến da trở nên trong suốt giống như một lớp kính.
Khám phá cơ thể chuột qua kính hiển vi
Sau khi dung dịch tartrazine thẩm thấu vào da chuột, các nhà khoa học đã tiến hành quan sát qua kính hiển vi. Kết quả thật ấn tượng: họ có thể nhìn thấy các mạch máu li ti trên bề mặt hộp sọ với độ phân giải siêu nhỏ, chỉ 0,001 mm. Thậm chí, khi bôi dung dịch lên bụng, họ đã có thể nhận ra rõ ràng các cơ quan như gan, ruột non và bàng quang, cùng với những chuyển động tinh tế của cơ thể như sự co bóp của ruột, nhịp thở và nhịp tim.
Điều đặc biệt là sau khi hoàn tất thí nghiệm, việc rửa sạch dung dịch tartrazine khỏi da đã phục hồi sự mờ đục ban đầu. Điều này cho thấy tính chất tạm thời và không xâm lấn của kỹ thuật. Những lượng thuốc nhuộm dư thừa còn lại được bài tiết qua nước tiểu của chuột chỉ trong vòng 48 giờ, không gây ra tác hại lâu dài nào cho sức khỏe của chúng.
Thuốc nhuộm này có thể được sử dụng để theo dõi hiệu quả của các loại thuốc mới, giúp rút ngắn thời gian và chi phí nghiên cứu. Trong tương lai, thuốc nhuộm này có thể được sử dụng để hỗ trợ các bác sĩ phẫu thuật trong quá trình mổ, giúp họ xác định chính xác vị trí các mạch máu và các cơ quan khác.
Tiềm năng ứng dụng trong y học
Mặc dù phương pháp này chưa được thử nghiệm trên người, nhưng các nhà khoa học hy vọng nó sẽ mở ra một hướng đi mới trong y học. Da người dày hơn da chuột khoảng bốn lần, điều này có thể làm cho tartrazine khó thấm sâu. Tuy nhiên, nếu các nghiên cứu trong tương lai chứng minh được hiệu quả của kỹ thuật này trên con người, nó có thể trở thành một công cụ hỗ trợ đắc lực trong y tế.
"Trong tương lai, công nghệ này có thể làm cho tĩnh mạch dễ nhìn thấy hơn để lấy máu, giúp việc xóa hình xăm bằng laser trở nên đơn giản hơn, hoặc hỗ trợ phát hiện và điều trị sớm ung thư", giáo sư Guosong Hong từ Đại học Stanford, đồng tác giả của nghiên cứu, nhận định.
Các nhà khoa học cũng cho rằng phương pháp này có thể mở ra những cách tiếp cận mới cho việc nghiên cứu cấu trúc và chức năng của các cơ quan và mô sống mà không cần can thiệp phẫu thuật, giảm thiểu rủi ro và chi phí điều trị. Theo giáo sư Christopher Rowlands và Jon Gorecki từ Đại học Hoàng gia London, những người không tham gia vào nghiên cứu nhưng đã viết bình luận về kết quả này, kỹ thuật mới có tiềm năng to lớn trong việc cách mạng hóa y học không xâm lấn.
Bước tiến vượt bậc trong khoa học và y học
Khả năng làm trong suốt da chuột chỉ bằng một loại thuốc nhuộm thực phẩm mở ra một chân trời mới cho các nhà nghiên cứu trong việc khám phá cơ thể sống. Kỹ thuật này không chỉ tạo ra cơ hội cho các phương pháp nghiên cứu và chẩn đoán không xâm lấn mà còn có thể dẫn đến những đột phá quan trọng trong y học và các ngành khoa học liên quan.
Tuy nhiên, để công nghệ này có thể được áp dụng trên người, cần phải có thêm nhiều nghiên cứu và thử nghiệm. Mặc dù vẫn còn một chặng đường dài phía trước, nhưng phát hiện này đánh dấu một bước ngoặt đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu sinh học và y học hiện đại.
Tham khảo: Livescience; Science; Newatlas
