如果我们能看穿皮肤会怎样？科学家们已经做到了这一点，他们将一种常见的黄色染料与水混合，并将其应用于活体小鼠。据《科学》杂志的一篇报道称，他们利用这项技术观察小鼠头骨和腹部的皮肤。
这项技术对医学成像具有潜在的深远影响，因为它可以为医生提供成本更低、效率更高的方法来观察人体组织内部的情况。尽管这项技术前景广阔，但尚未获得人类使用批准。
科学家在小鼠身上制造出透明皮肤
得克萨斯大学达拉斯分校物理学助理教授、该研究的首席作者 Zihao Ou 表示，尽管水和染料组合的效果看起来像个魔术，但其原理是相当基础的物理学。这涉及到不同物质吸收或散射光的能力。
活体皮肤会散射光线，这与雾的原理相似。与此同时，黄色染料会吸收光线。单独来看，它们都通过不同的机制阻碍了光的穿透。
然而，当您将两者结合在一起时，它们的性质就会发生变化。将吸光染料分子溶解在水中会改变物质弯曲光线的方式。这会改变构成皮肤的分子与光线相互作用的方式。这种组合的结果是什么？染料分子减少了光在皮肤组织中的散射量。最终结果类似于清除雾气。
阅读更多：科学家为何要创造透明、缩小的、会发光的“幽灵”小鼠
透明皮肤技术的物理原理
解决这一实际医学问题的方案源于理论物理学。Ou 在研究微粒在吸收性环境中散射光线的方式。
Ou 说：“在我初步的实验测试中，我们注意到当介质从吸收性变为非吸收性时，散射是不同的。这促使我们思考，吸收性分子可能用于减少生物组织内部的光散射。”
至于潜在的应用，Ou 将其成功归功于基础科学家与应用科学家的合作。除了 Ou 的物理学背景，研究团队还包括工程学和材料科学方面的专业知识，以及生物医学知识。
阅读更多：让动物变得透明的奇特物理学
科学家能否使人类皮肤变得透明？
将这项技术应用于人类存在一些根本性的挑战。人类皮肤的厚度大约是小鼠皮肤的 10 倍。但 Ou 表示，使之在小鼠身上起作用的原理——经过一些调整——应该也能在人类身上取得成效。
Ou 说：“这确实需要更有效和准确的药物输送策略和配方设计，以在将不良副作用降至最低的情况下实现最佳成像条件。”
一个团队目前正在尝试不同的染料与水的比例，以及除了黄色染料之外的其他物质。如果科学家们能够成功地将这种方法应用于人类，那么对超声波和 MRI 等昂贵的成像技术的依赖可能会减少。
阅读更多：关于皮肤，你不知道的 20 件事……
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
得克萨斯大学物理学助理教授。Zihao Ou
得克萨斯大学达拉斯分校物理系。欢迎来到动态生物成像实验室！
在加入Discover Magazine之前，Paul做了20多年的科学记者，专注于美国生命科学政策和全球科学职业问题。他的职业生涯始于报纸，后来转向科学杂志。他的作品曾出现在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。
