薯片中使用的食品染料可使皮膚暫時透明
雜貨店貨架上的各種產品中都能找到食品染料,但科學家最近把它用在了一個新奇的用途上:讓老鼠的皮膚暫時透明。一旦這項技術得到改進,可以在較厚的人體表皮上使用,那麼它就可以應用於各種領域,從去除紋身到早期檢測皮膚癌。
科學家發現,糖果、薯片和化妝品中使用的一種簡單食用色素成分有朝一日有可能徹底改變醫學影像和診斷技術。研究發現,這種被稱為FD&C Yellow No.5或酒石黃的食品染料能暫時使皮膚透明,從而使科學家能夠在不進行侵入性手術的情況下觀察內部器官和血管。
研究團隊開始在散射模型上測試這種染料,散射模型是一種模擬人類皮膚不透明度的材料。隨著黃色染料濃度的增加,他們觀察到模型不僅變成了橙紅色,而且對紅光的透明度也越來越高。
隨後,他們在雞胸組織和小鼠皮膚上進行了實驗。雞胸變得透明,可以看到下面的物體。此外,當染料塗在小鼠身體的各個部位時,它還能顯示出許多器官,包括透過頭皮顯示的腦血管、透過腹部顯示的消化道以及透過四肢顯示的肌肉纖維。
FD&C Yellow 5 會吸收藍光,因此溶於水後會呈現出獨特的橙紅色。對藍光的吸收增加了水對紅光的折射率,使其更接近組織中脂肪和蛋白質的折射率。
當組織中不同成分的折射率相符時,光散射就會減少,組織就會顯得更加均勻和透明。這種現象可使紅光以最小的散射穿過組織,從而產生暫時的透明度。
雖然目前的研究主要集中在薄層皮膚上,例如老鼠的皮膚,但一旦他們的技術改進,可以適應人類皮膚,那麼醫學上就會有許多潛在的應用。
例如,讓靜脈更清晰可見可以改善抽血或靜脈注射治療的過程,尤其是對於靜脈難以發現的病人。組織透明度的提高有助於更快地發現皮膚癌,從而更早、更有效地進行治療。
科學家也表示,光動力療法和光熱療法是利用光來瞄準和摧毀癌細胞的療法,加強光對深層組織的穿透力可以使這些療法受益。
這項發現還有商業應用價值。隨著光線穿透皮膚能力的提高,雷射洗紋身程序將變得更加有效。
雖然FD&C Yellow No.5已獲美國食品及藥物管理局批准用於食品,但研究人員呼籲人們不要在家中嘗試使用它。這種染料與潛在的健康風險有關,包括過敏反應和兒童過動症。
這項研究發表在2024 年9 月的《科學》雜誌。