Člen týmu Zihao Ou z Texas University v Dallasu drží lahvičku s běžným žlutým potravinářským barvivem tartrazinem v roztoku. Kredit: Texas Univ.

Hrdina románu „Neviditelný“ od Herberta George Wellse vynalezl sérum, které zprůhlednilo buňky jeho těla. Něco podobného se podařilo týmu vedenému Guonsong Hongem ze Stanford University. Potřeli myším holou kůži barvivem, které americký Úřad pro potraviny a léčiva povolil k používání v potravinářském průmyslu, a naskytl se jim pohled na vnitřní orgány zvířete, protože kůže zprůhledněla. Viděli myši do útrob pouhým okem, nepotřebovali rentgen ani jinou přístrojovou techniku. Když pak omyli kůži vodou, do několika minut se stala kůže opět neprůhlednou.

To, že kůži vidíme, je dáno rozptylem světla na jejím povrchu. K rozptylu světla dochází proto, že různé komponenty kůže, jako je voda či tuky, mají různý index lomu. Když vědci vetřeli do kůže barvivo tartrazin označované také jako FD&C žluť 5 a v systému „éček“ figurující jako E 102, pohltila barvička sluneční záření s vlnovou délkou odpovídající modré barvě. Kůže tak získala narudlé zbarvení. Důležitější je, že index lomu vody v kůži se v červeném světle přiblíží indexu lomu tuků a tím se sníží rozptyl světla v tkáni, které tak proniká do větší hloubky. Výsledným efektem je zprůhlednění kůže a zviditelnění toho, co je pod ní. Technika využívá v praxi tzv. Kramersovy–Kronigovy relace objevené nezávisle na sobě B. Kroningem a H. Kramersem už v letech 1926-1927.

Hong a spol. sledovali v těle myši vnitřní orgány, jako je tenké střevo, játra nebo močový měchýř. Mohli pozorovat tok krve v mozku, svaly na končetině, tlukoucí srdce a rozpínající se plíce. Zatím nebyl postup otestován na lidech a autoři velmi důrazně varují před jakýmikoli pokusy „doma na koleně“. Zároveň ale vidí v nové technologii obrovský příslib pro medicínu. V některých případech by mohlo zprůhlednění tkání nahradit podstatně náročnější vyšetření vyžadující složitou techniku nebo invazivní zásahy do organismu, např. biopsie.

„Může se to uplatnit ve zdravotní péči a ušetří to lidi invazivních druhů testování," říká o objevu Hong. „Kdybychom se mohli jen dívat na to, co se děje pod kůží, místo abychom do kůže řezali nebo používali záření k získání méně jasného pohledu, mohli bychom změnit způsob, jakým vyšetřujeme lidské tělo."

Samozřejmě, představivosti se meze nekladou. Třeba kulturisté by se mohli barvivem před nástupem k soutěži mazat úplně celí, aby porotci mohli zhodnotit muskulaturu opravdu důkladně. Také si asi dovedeme představit „tvrďáky“, kteří by v horkých letních dnech dávali na odiv pohled na svá střeva – jen tak, čistě z hecu, aby se pobavili tím, jak se z toho spolucestujícím ve vlaku zvedá žaludek.

Video: Using a common food dye, researchers made mouse skin transparent

Prameny:

Rowlands C.J., Gorecki J.: Turning tissues temporarily transparent. Science 385(6713), 1046-1047, 2024.

Ou, Z., et al. Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules. Science 385(6713), eadm6869, 2024.