Phát hiện mới cho thấy cơ thể sống có thể 'vô hình' như trong viễn tưởng

Hơn 100 năm sau, các nhà khoa học đã phát hiện ra phiên bản thực tế của nó: Một loại phẩm màu thực phẩm có thể làm cho da chuột tạm thời trở nên trong suốt, cho phép các nhà khoa học quan sát chức năng của các cơ quan, theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science vào thứ Năm vừa qua.

Bước đột phá này có thể cách mạng hóa nghiên cứu y sinh học và nếu thử nghiệm thành công trên người, ta sẽ có thể ứng dụng trong y học và chăm sóc sức khỏe, chẳng hạn như các tĩnh mạch sẽ dễ nhìn thấy hơn để lấy máu.

Hình ảnh trước và sau của da chuột trong thí nghiệm này. Ảnh: Đại học Stanford

Các nhà nghiên cứu đã làm cho da trên hộp sọ và bụng của chuột sống trở nên trong suốt bằng cách sử dụng hỗn hợp nước và một loại phẩm màu thực phẩm màu vàng gọi là tartrazine. Điều đặc biệt là sau khi hoàn tất thí nghiệm, việc rửa sạch dung dịch tartrazine khỏi da đã phục hồi sự mờ đục ban đầu. Những lượng thuốc nhuộm dư thừa còn lại được bài tiết qua nước tiểu của chuột chỉ trong vòng 48 giờ, không gây ra tác hại lâu dài nào cho sức khỏe của chúng.

"Với những người hiểu bản chất vật lý đằng sau điều này sẽ thấy có lý. Nhưng nếu bạn không quen, nó trông giống như một trò ảo thuật", tác giả Zihao Ou của nghiên cứu, phó giáo sư vật lý tại Đại học Texas ở Dallas, cho biết.

Bí quyết ở "thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng"

Trong thí nghiệm này, các nhà khoa học đã sử dụng một loạt "thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng". Theo đó, các phân tử thuốc nhuộm sẽ hấp thụ ánh sáng, tăng cường khả năng truyền ánh sáng qua da bằng cách ức chế khả năng phân tán ánh sáng của mô. Quá trình này giống như một đám mây sương mù tan biến.

“Chúng tôi đã kết hợp thuốc nhuộm, một phân tử hấp thụ hầu hết ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng xanh và tia cực tím, với da trong môi trường phân tán”, giáo sư Ou giải thích. “Hai thứ này chặn hầu hết ánh sáng đi qua chúng. Nhưng khi chúng tôi kết hợp chúng lại với nhau, chúng tôi có thể đạt được độ trong suốt của da chuột”.

Đáng nói, đây chỉ là một loại thuốc nhuộm khá thông dụng có tên FD&C Yellow No. 5, được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ chứng nhận. Thuốc nhuộm này thường được sử dụng trong khoai tây chiên, lớp phủ kẹo, kem và các loại bánh nướng màu cam hoặc vàng.

Bìa sách tác phẩm tiểu thuyết viễn tưởng "Người Vô hình".

Giáo sư Ou cho biết điều quan trọng là thuốc nhuộm phải tương thích sinh học - an toàn cho các sinh vật sống. Ông cho biết: "Ngoài ra, nó rất rẻ và hiệu quả, chúng ta không cần quá nhiều thuốc nhuộm".

Các ứng dụng y sinh tiềm năng ở con người

Các nhà nghiên cứu chưa thử nghiệm trên người và không rõ về liều lượng thuốc nhuộm hoặc phương pháp nào. Theo các nhà nghiên cứu, da người dày hơn da chuột khoảng 10 lần.

“Trong tương lai, công nghệ này có thể giúp ta nhìn thấy tĩnh mạch, khiến quy trình lấy máu hoặc truyền dịch qua kim tiêm dễ dàng hơn - đặc biệt là đối với những bệnh nhân lớn tuổi có tĩnh mạch khó tìm”, tác giả chính Guosong Hong, phó giáo sư khoa học vật liệu tại Đại học Stanford, cho biết.

“Hơn nữa, phương pháp này có thể hỗ trợ phát hiện sớm ung thư da, cải thiện khả năng thâm nhập ánh sáng cho các phương pháp điều trị mô sâu như liệu pháp quang động và quang nhiệt, đồng thời giúp việc xóa hình xăm bằng laser trở nên đơn giản hơn”.

Ở chuột, các nhà nghiên cứu có thể quan sát trực tiếp các mạch máu trên bề mặt não thông qua lớp da trong suốt của hộp sọ. Các cơ quan nội tạng của chuột có thể nhìn thấy ở bụng cũng như các cơn co thắt cơ giúp di chuyển thức ăn qua đường tiêu hóa.

Các tác giả nghiên cứu lưu ý rằng khám phá này là một ví dụ về sự sống đi đôi với nghệ thuật, dung dịch nhuộm kia như loại huyết thanh trong "The Invisible Man".

Tuy nhiên, các tác giả của nghiên cứu, Ou và Hong, cho biết một con chuột hoàn toàn vô hình là một sự cường điệu: Phương pháp hiện tại không thể làm cho xương trong suốt.

“Cho đến nay, chúng tôi chỉ thử nghiệm các mô mềm, bao gồm não, cơ và da. Chúng tôi chưa tiến hành nhiều nghiên cứu với các mô cứng như xương, vì vậy tôi không chắc liệu chúng tôi có thể làm cho con chuột hoàn toàn vô hình hay không”, tác giả Ou cho biết.

“Tuy nhiên, một con chuột trong suốt một vài bộ phận như vậy sẽ tạo ra nhiều cơ hội nghiên cứu để trả lời các câu hỏi liên quan đến sự phát triển, tái tạo cũng như lão hóa”.

Hà Trang (theo CNN)