ბიოლოგიურ მანიპულაციაში, რომელიც პირდაპირ სამეცნიერო ფანტასტიკიდან გადმოსულს ჰგავს, მეცნიერებმა ცოცხალი თაგვები გამჭვირვალე გახადეს.
სტენფორდის უნივერსიტეტის მასალების მეცნიერმა ზიჰაო უმ და მისმა კოლეგებმა შეიმუშავეს ბიოლოგიურად უსაფრთხო საღებავი ნივთიერება, რომელიც ქსოვილებს გამჭვირვალეს ხდის, რადგან ცვლის უჯრედის მიმდებარე სითხეების მიერ სინათლის გაფანტვის უნარებს.
მკვლევრებს იმედი აქვთ, რომ ასეთი მეთოდით შინაგან ორგანოთა მუშაობაზე დაკვირვებასაც შეძლებენ.
„ველოდებით, რომ ამ ტექნოლოგიას შეუძლია, ვენები უფრო ხილული გახადოს სისხლის ასაღებად, უფრო გაამარტივოს ტატუს ლაზერული მოცილების მეთოდი, დაგვეხმაროს კიბოს ადრეულ დაფიქსირებასა და მკურნალობაში“, — ამბობს სტენფორდის უნივერსიტეტის მასალების მეცნიერი გუსონგ ჰონგი.
როდესაც კონკრეტული ტალღისსიგრძის სინათლე კვეთს მასალებს, რომლებსაც არეკვლის სხვადასხვანაირი თვისებები აქვთ, ის ყველა მიმართულებით განიბნევა და მასალას გაუმჭვირვალეს ხდის. სწორედ ამიტომაა, რომ ქსოვილები და მათი მიმდებარე სითხეები, მაგალითად, ცხოველის კანის შემადგენელი — გამჭვირვალე არ არის.
როცა ასეთ ბიოლოგიურ მასალებს ერთნაირი რეფრაქციული (არეკვლის) უნარი აქვს, სინათლის სხივები შეიძლება უფრო ღრმა ქსოვილებიდან აირეკლოს და საზღვარზე სუფთად გაიაროს, წარმოქმნას რეზოლუციის ისეთი დონე, რომელიც სხვა მხრივ გაიფანტებოდა და დაიკარგებოდა. ზოგიერთ ცხოველში ეს ბუნებრივად ხდება, მაგალითად, მინის ბაყაყებსა (Hyalinobatrachium fleischmanni) და ზებრათევზში (Danio rerio).
არაგამჭვირვალე ქსოვილში ამის მიღწევის ერთ-ერთი გზაა ისეთი ნივთიერების შეყვანა, რომელიც შთანთქავს ძლიერ კონკრეტული ტალღისსიგრძის შემავალ სინათლეს. მათემატიკური კავშირი მასალის შთანთქმასა და მის არეკვლას შორის, რომელიც ეფუძნება ე. წ. კრამერს-კრონიგის კავშირს, განაპირობებს იმას, რომ ერთი მახასიათებლის დახვეწა მეორეს აძლევს ზუსტი მაჩვენებლით შეცვლის საშუალებას.
მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ საკვებად უსაფრთხო საღებავ ნივთიერებას, სახელად ტარტრაზინს შეუძლია შესაბამისი ფერის სინათლის გარკვეული ნაწილი შთანთქას, რამაც მათ უჯრედების მიმდებარე სითხეების რეფრაქციის ინდექსის შეცვლისა და შესაბამისად, გაბნევის მნიშვნელოვნად შემცირების საშუალება მისცა.
„ეს საღებავი ბიოთავსებადია, უსაფრთხოა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის. ამას გარდა, საკმაოდ იაფი და ეფექტიანია, ბევრი შრომა სულაც არაა საჭირო“, — ამბობს უ.
მას შემდეგ, რაც მოყვითალო ნარინჯისფერი ტარტრაზინისა და წყლის ნარევი თაგვის კანზე დაიტანეს, მკვლევრებმა ცხოველის სისხლძარღვებისა და ორგანოების დანახვა შეძლეს. ამას გარდა, დააკვირდნენ ცხოველის საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში კუნთების შეკუმშვასაც კი.
„გამჭვირვალედ გადაქცევას რამდენიმე წუთი დასჭირდა. დრო დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად დიფუზირდება მოლეკულები კანში“, — აღნიშნავს უ.
შემდეგ შესაძლებელია საღებავის ჩამობანა და კანი კვლავ გაუმჭვირვალე ხდება. სხეულში უფრო ღრმად შეღწეული ტარტრაზინი საბოლოოდ ორგანიზმიდან გამოიდევნება.
„მე, როგორც ოპტიკის სპეციალისტი, გაოცებული ვარ, რამხელა სარგებლის მიღება შესაძლებელი კრამერს-კრონიგის კავშირით — ნათელი მაგალითი იმისა, როგორ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფუნდამენტური ოპტიკის ცოდნა ახალი ტექნოლოგიების, მათ შორის ბიოსამედიცინო ტექნოლოგიების შესაქმნელად“, — ამბობს აშშ-ის სამეცნიერო ფონდის პროგრამის ოფიცერი ადამ ვაქსი.
თუმცა, ადამიანის კანი თაგვისაზე დაახლოებით ათჯერ სქელია და ჯერჯერობით უცნობია, იმუშავებს თუ არა ეს მეთოდი ჩვენზეც. მკვლევართა შემდეგი ნაბიჯი სწორედ ამის დადგენაა.
კვლევა Science-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
