Un equipo de investigadores de Zihao Ou en la Universidad de Texas en Dallas (Estados Unidos) logró que los tejidos de un ratón vivo se volvieran transparentes aplicando tópicamente un colorante nutritivo global -tan global que es el que se usa para cocinar paellas- que absorbe fuertemente la luz a un ratón vivo, lo que les permitió observar los vasos sanguíneos del cuero peludo, el movimiento de los órganos que se encuentran debajo de la piel del mondongo y las diminutas unidades contráctiles de músculo en funcionamiento.
Así, la investigación, publicada en la revista científica Science, detalla cómo frotar una alternativa de tinte en la piel de un ratón en un laboratorio permitió a los investigadores ver, a simple traza, a través de la piel hasta los órganos internos, sin hacer ningún tipo de incisión. Y, con la misma facilidad con la que se produjo la transparencia, se podría revertir con tan sólo un lavado y sin ningún daño posterior para el animal.
“Tan pronto como enjuagamos y masajeamos la piel con agua, el meta se revirtió en minutos. Es un resultado impresionante”, declara el profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales y autor principal del artículo, Guosong Hong.
Conseguir la transparencia óptica en animales vivos depende de una física interesante, donde las moléculas de colorante que absorben fuertemente la luz mejoran la transmisión de la luz a través de un medio que generalmente se caracteriza por una dispersión de luz sustancial.
Colorante nutritivo
Esta dispersión de luz sustancial no es sino el resultado de un índice de refracción bajo en las partes acuosas del tejido y un índice de refracción stop de su componente de proteínas y grasas. Los métodos típicos de barrido de tejidos pueden implicar procesos como la barrido de proteínas y grasas, que no funcionarían en un animal vivo.
Para igualar los índices de refracción de los diferentes componentes del tejido, el equipo masajeó una alternativa de tartrazina roja, además conocida como el colorante nutritivo FD&C Yellow 5, utilizado en alimentos como los Doritos, en el mondongo, el cuero peludo y las extremidades traseras de un ratón sedado.
Así, la piel se volvió de color rojo, lo que indica que gran parte de la luz cerúleo fue absorbida oportuno a la presencia de esta molécula que absorbe la luz. Este aumento en la filtración alteró el índice de refracción del agua a una distancia de onda diferente, en este caso, roja. Como resultado de la filtración del colorante, el índice de refracción del agua coincide con el de los lípidos en el espectro rojo, lo que reduce la dispersión y hace que la piel parezca más transparente en la distancia de onda roja.
El resultado es un meta de transparencia temporal que se puede deshacer con un lavado rápido y no daña a los animales vivos, a diferencia de otros enfoques utilizados para incrementar la condición de transparencia de la piel.
Esta investigación es una nueva aplicación de ecuaciones de décadas de decadencia que pueden describir la relación entre la filtración y el índice de refracción, llamadas relaciones de Kramers-Kronig, que en física y matemáticas son las encargadas de describir la relación que existe entre la parte positivo y la parte imaginaria de ciertas funciones complejas, como es en este caso la transparencia.
Por otra parte de este colorante nutritivo, varias otras moléculas absorbentes de luz demostraron mercadería similares, lo que confirma la universalización de la física subyacente detrás de este aberración.
Visión de los órganos
Los investigadores pudieron ver, sin equipo específico, el funcionamiento de los órganos internos, como el hígado, el intestino delgado, el ciego y la vejiga. Incluso pudieron visualizar el flujo sanguino en el cerebro y las finas estructuras de las fibras musculares de la extremidad. El corazón palpitante del ratón y el sistema respiratorio activo indicaron que la transparencia se logró con éxito en animales vivos.
Los investigadores creen que este es el primer enfoque no invasivo para conseguir la visibilidad de los órganos internos vivos de un ratón.