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Não é um manto da invisibilidade, mas consegue ser ainda mais impressionante: numa manipulação biológica, investigadores conseguiram tornar a pele transparente.
De forma simplificada, um grupo de investigadores desenvolveu um corante biologicamente seguro que torna os tecidos transparentes, alterando a capacidade de dispersão da luz dos fluidos que rodeiam as células. O cientista de materiais da Universidade de Stanford, Zihao Ou, e os seus colegas conduziram uma manipulação biológica impressionante, que parece saída de um filme de ficção científica.
Quando a luz de um determinado comprimento de onda atravessa materiais com diferentes qualidades de refração, dispersa-se em todas as direções, fazendo com que o material pareça opaco. É em grande parte por esta razão que mesmo as camadas finas de tecido e os fluidos que as envolvem, como os que constituem a pele de um animal, não são normalmente transparentes.
Quando esses materiais biológicos partilham o mesmo índice de refração, os raios de luz podem refletir-se a partir de tecidos mais profundos e atravessar a barreira, proporcionando um nível de resolução que, de outra forma, se perderia por dispersão. Este fenómeno já ocorre naturalmente em alguns animais, incluindo a rã-de-vidro e o peixe-zebra.
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Uma forma de o conseguir em tecidos não transparentes é fornecer uma substância que absorva a luz de entrada de comprimentos de onda muito específicos.
Uma ligação matemática entre a absorção e a refração de um material, baseada na chamada relação Kramers-Kronig, significa que o ajuste fino de uma caraterística permite que a outra se altere num grau preciso.
Ora, o grupo de investigadores descobriu que um corante de segurança alimentar chamado "tartrazine" podia absorver uma proporção de luz da cor certa, permitindo aos investigadores alterar o índice de refração do fluido que envolve as células e reduzir significativamente a dispersão.
Explica Zihao Ou, conforme se lê no Science Alert.
Esfregar uma mistura do corante amarelo-alaranjado e água na pele do rato testado permitiu aos investigadores ver detalhes dos vasos sanguíneos e dos órgãos, e até observar a contração dos músculos do aparelho digestivo do animal.
Este corante pode ser lavado, e, depois disso, a pele volta ao normal, ficando opaca.
Abdómen do rato de teste antes e depois da utilização do corante pelos investigadores (Ou et al., Science, 2024)
Segundo Guosong Hong, cientista de materiais da Universidade de Stanford, no futuro, esta tecnologia poderá tornar as veias mais visíveis para a colheita de sangue, facilitar a remoção de tatuagens com laser ou ajudar na deteção precoce e no tratamento de cancros.
Portanto, apesar de não ter sido, ainda, testada em seres humanos, no futuro, espera-se que estratégias semelhantes permitam observar claramente o funcionamento do interior de um organismo enquanto os órgãos funcionam dentro de um corpo vivo.
pp
De forma simplificada, um grupo de investigadores desenvolveu um corante biologicamente seguro que torna os tecidos transparentes, alterando a capacidade de dispersão da luz dos fluidos que rodeiam as células. O cientista de materiais da Universidade de Stanford, Zihao Ou, e os seus colegas conduziram uma manipulação biológica impressionante, que parece saída de um filme de ficção científica.
Quando a luz de um determinado comprimento de onda atravessa materiais com diferentes qualidades de refração, dispersa-se em todas as direções, fazendo com que o material pareça opaco. É em grande parte por esta razão que mesmo as camadas finas de tecido e os fluidos que as envolvem, como os que constituem a pele de um animal, não são normalmente transparentes.
Quando esses materiais biológicos partilham o mesmo índice de refração, os raios de luz podem refletir-se a partir de tecidos mais profundos e atravessar a barreira, proporcionando um nível de resolução que, de outra forma, se perderia por dispersão. Este fenómeno já ocorre naturalmente em alguns animais, incluindo a rã-de-vidro e o peixe-zebra.
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.Uma forma de o conseguir em tecidos não transparentes é fornecer uma substância que absorva a luz de entrada de comprimentos de onda muito específicos.
Uma ligação matemática entre a absorção e a refração de um material, baseada na chamada relação Kramers-Kronig, significa que o ajuste fino de uma caraterística permite que a outra se altere num grau preciso.
Corante foi a chave para tornar a pele transparente
Ora, o grupo de investigadores descobriu que um corante de segurança alimentar chamado "tartrazine" podia absorver uma proporção de luz da cor certa, permitindo aos investigadores alterar o índice de refração do fluido que envolve as células e reduzir significativamente a dispersão.
Explica Zihao Ou, conforme se lê no Science Alert.
Esfregar uma mistura do corante amarelo-alaranjado e água na pele do rato testado permitiu aos investigadores ver detalhes dos vasos sanguíneos e dos órgãos, e até observar a contração dos músculos do aparelho digestivo do animal.
Este corante pode ser lavado, e, depois disso, a pele volta ao normal, ficando opaca.
Abdómen do rato de teste antes e depois da utilização do corante pelos investigadores (Ou et al., Science, 2024)
Em que situações pode ser útil ter a pele transparente?
Segundo Guosong Hong, cientista de materiais da Universidade de Stanford, no futuro, esta tecnologia poderá tornar as veias mais visíveis para a colheita de sangue, facilitar a remoção de tatuagens com laser ou ajudar na deteção precoce e no tratamento de cancros.
Portanto, apesar de não ter sido, ainda, testada em seres humanos, no futuro, espera-se que estratégias semelhantes permitam observar claramente o funcionamento do interior de um organismo enquanto os órgãos funcionam dentro de um corpo vivo.
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