通过将一种能强烈吸收光线的常见食用染料外敷在活体小鼠身上,Zihao Ou 和同事能够使小鼠的组织变得透明;让他们能够看到其头皮血管、腹部皮下器官的活动以及肌肉微小收缩单位的运作。在活体动物中实现光学透明取决于一些有趣的物理原理,其中强吸光染料分子可通过一种通常以大量光散射为特征的介质来增强光的透射。这种散射是由于组织中水性部分的折射率低而蛋白质和脂肪基成分的折射率高造成的。让组织透明化的典型方法可能涉及清除蛋白质和脂肪等过程,而这些过程在活体动物中是无法进行的。Ou 等人发现,将一种名为酒石黄的常见食用染料(与水混合,它就被称为 FD&C Yellow 5)进行外敷就可以通过吸收光谱中的近紫外和蓝色区域的光来改变组织水性部分的折射率,这样便能更好地匹配附近高折射率物质的折射率。这使得光谱中的非吸光部分(即红色/橙色部分)能够更深地穿透组织。其结果就是造成一种暂时的透明效果,后者可通过快速清洗来消除,因而不会伤害活体动物;这与其他用于增强透明度的方法不同。Christopher Rowlands 和 Jon Gorecki 在相关的《视角》中讨论了用该技术实现成像的可能性。
Journal
Science
Article Title
Achieving optical transparency in live animals with absorbing molecules
Article Publication Date
6-Sep-2024