关于隐形老鼠的关键要点
- 隐形老鼠确实存在，这是最近的一项研究，该研究使用了一种来自多力多滋薯片中的染料，产生了持续约 10 到 20 分钟的透明效果。
- 对透明老鼠的研究有助于我们更多地了解人体内脏和大脑的生理过程。
- 其他研究人员甚至使用这种技术使人类的眼睛变得透明。
多力多滋和其他类似产品中含有染料，可以使老鼠的皮肤暂时隐形，从而显露出呈红色的内脏。
斯坦福大学材料科学家兼神经工程师 Guosong Hong 说：“大约五到十分钟后，皮肤变得明显透明。”
Hong 表示，仅仅通过吃多力多滋并弄脏手，人类不太可能产生任何透明效果。染料在没有水凝胶或其他水溶液的情况下不太可能被皮肤吸收。但是 Hong 和他的同事们在老鼠身上实现的透明效果令人着迷，它还可以帮助研究人员更多地了解人体内脏和大脑的生理过程。
斯坦福大学光学和光子学工程师 Mark Brongersma 说：“它提供了一种看见的机制。”
为深层组织成像创造透明度
磁共振成像 (MRI) 或 X 射线等技术长期以来一直帮助研究人员穿透外层组织，观察身体内部和器官。但这些技术并不完美——尤其是在试图追踪大脑中发生的情况时。Hong、Brongersma 和他们的同事们在他们最初发表在《科学》杂志上的研究中，对改善人体深层组织成像质量感兴趣。
Hong 考虑应用纳米光子学的原理——特别是克拉默斯-克隆尼关系，这是一种关于光与不同材料相互作用并影响其透明度等因素的理论。透明度可以根据光在穿过一种材料到达下一种材料之前被折射、反射或散射的方式来实现。
Brongersma 说，在过去的研究中，曾使用糖或甘油等材料来尝试使物体透明。但需要高浓度，这可能会导致组织脱水和损坏。
Hong、Brongersma 和他们的团队决定专注于减少光在组织中的散射。他们反直觉地决定引入一种材料，而不是使用透明材料，而是引入一种材料，使其折射率与皮肤和皮下器官相匹配——使其更具色彩而非水透明。
隐形老鼠是真的吗？
皮肤——像我们身体的大多数物质一样——主要由水组成，水的折射率较低。组织中的其他成分，如脂质，包括脂肪、维生素和其他有机化合物，具有相对较高的折射率。为了使皮肤隐形，该团队希望提高水的折射率，使其与组织中的脂质和其他成分相匹配。
他们只需要一种具有强光吸收能力的分子。他们转向了酒石黄，这是一种通常被称为黄 5 号的分子，用于 Cheetos 和多力多滋等食品中，赋予它们放射状的红色、黄色和橙色。
Hong 说：“由于这种强烈的吸收，它呈现红色。”
该团队将酒石黄与水凝胶——一种水凝胶——混合，并开始将其涂抹在从商店购买的鸡肉皮肤上进行初步测试。经过一些按摩，他们很快就能看透几毫米厚的鸡胸肉，尽管它呈红色。Brongersma 说，他们添加的酒石黄越多，组织就越透明。
然后，他们将凝胶涂抹在去毛后的麻醉老鼠身上。Hong 说，只需按摩五到十分钟，皮肤就变得透明了。透明效果持续约 10 到 20 分钟，然后身体代谢了染料分子。研究人员也可以将其洗掉，使得这种效果易于逆转，对老鼠也非常安全。
透明老鼠的其他用途
Brongersma 说，其他具有高折射率的材料很可能也能达到相同的效果——不一定非得是酒石黄。研究人员可以利用克拉默斯-克隆尼关系来识别其他分子。
数十个不同的研究小组已经利用这项技术在实验室工作中改进了他们观察肠道、大脑和其他器官中发生情况的能力。一个小组甚至使人类眼睛透明。
Brongersma 说：“很高兴看到人们在重复我们的工作，而且这项技术普遍适用。”
到目前为止，这项技术可以用来使靶向组织透明化，以获得更好的可视化效果。虽然让所有器官完全隐形会很令人兴奋，但这并不能真正帮助研究，因为研究更多的是试图看清身体内部，而不是什么都看不见。
Brongersma 说：“我们需要它不要完全隐形，因为那样我们就什么也学不到。”
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