皮膚を透明にし、臓器が見えるようになる液体

しかし、科学はしばしばフィクションを超えることを私たちは知っています。そして、H・G・ウェルズ（生物学者トーマス・ヘンリー・ハクスリーの弟子だった）が130年近く前に思いついた架空の処方は、それほど的外れではなかったようです。なぜなら、現在、スタンフォード大学とテキサス大学（ダラス）の科学者たちが、その血清に非常によく似たものを再現したからです。それはアヘンを必要とせず、先験的にはるかに無害で入手しやすい成分で、完全に可逆的な結果をもたらします。少なくとも、 マウスこの研究の主題は、雑誌「科学‘。

屈折率とは何ですか

人間の目には、ある媒体から別の媒体に渡るときに曲がる光線によって作り出される像が映ります。これは簡単に言えば屈折率、つまり 2 つの媒体を通過するときの光の速度の比です。あるいは、ある媒体から別の媒体に渡る光線の曲率の測定値です。ただし、ガラスとグリセリンの実験のように、錯覚が生じる場合もあります。ガラス容器 (コップなど) をグリセリンの入った別の透明な容器に入れると、最初の容器は 2 番目の容器に入れると消えたように見えます。これは、グリセリンの屈折率が 1.48 でガラスの屈折率が 1.5 であるためです。つまり、これらは非常に似ています。

水中で目を開けると、同じようなことが起こります。つまり、外側の水と眼球内の房水が一致します（完全に一致しているわけではありませんが、だからこそ何かが見えるのです）。ただし、ダイビング ゴーグルを使用すると、目とレンズの間に空気ポケットができて焦点が正しく合うようになるため、この現象は解消されます。

黄色の染料とネズミ

これは、マウスを使ったこの実験の基本的な物理学を規定する原理と同じである。具体的には、著者らは水と 人工着色料タートラジン この染料は、ジェリービーンズ、エナジードリンク、トルティーヤチップ、マスタードなどの製品に広く使用されており、サフランの代わりにパエリアの着色料としても使用されています（有名なE-102または黄色の食品着色料番号5）。この「魔法」は、光吸収分子を水に溶かすことで、溶液の屈折率が脂質などの組織成分の屈折率と一致するように変更されるために発生します。「本質的に、染料分子は、あたかも霧の塊が消えていくかのように、皮膚組織内での光の散乱度合いを低下させます」と著者らは述べています。

テキサス大学ダラス校の物理学助教授である Zihao Ou 氏は、さらにわかりやすく次のように説明しています (ただし、この研究はスタンフォード大学で開始しました)。「私たちは、ほとんどの光、特に青色光と紫外線を吸収する分子である黄色の染料と、散乱媒体である皮膚を組み合わせました。これら 2 つは、個別にはほとんどの光を透過しません。しかし、これらを組み合わせると、マウスの皮膚の透明性を実現できました。」

具体的には、実験では、著者らは水と染料の溶液を齧歯類の頭蓋骨と腹部の皮膚に塗りつけた。皮膚上で染料が完全に乾くと、染料は透明になった。再び見えるようにするには、研究者らはその部分を洗うだけでよかった。さらに、皮膚から吸収された染料は代謝されて尿中に排出される。「透明になるまで数分かかります」とオウ氏は説明する。同氏は、その部分は完全に透明ではなく、オレンジ色を帯びていたと指摘する。「クリームやフェイスマスクの働きに似ています。必要な時間は、分子が皮膚に浸透する速さによって異なります。」

研究者たちは頭蓋骨の透明な皮膚を通して、脳の表面の血管を直接観察した。腹部では、内臓と蠕動運動（消化管を通じて内容物を移動させる筋肉の収縮）を観察した。

ヒト試験

魅力的に聞こえるが、研究者らは、このプロセスをまだ人間でテストしていないと述べている。「皮膚はマウスの約10倍の厚さです」と彼らは言うので、皮膚全体に浸透するために必要な投与量濃度とその適用方法を調査する必要があるだろう。さらに、染料は理論上は無害だが、中期および長期の影響はまだ検証されていない。「排泄物と尿中のタートラジンの量は定量化されていますが、作成された光学窓の下での臓器損傷の可能性と皮膚の回復については、より完全な研究が必要です」と、グレゴリオ・マラニョン健康研究所の主任研究員であるマリア・ビクトリア・ゴメス・ガビロはSMCに説明し、この研究のアプローチを「独創的」と評している。

実際、著者自身も、いかなる状況においても、そして「レシピ」の材料が入手可能であるにもかかわらず、 不可視この染料は人間の皮膚でテストする必要がある。それでも、無害であることが証明されれば、「この技術により、採血時に静脈がより見えやすくなり、レーザータトゥー除去が容易になり、がんの早期発見と治療に役立つ可能性がある」と研究者らは認めている。「たとえば、特定の治療法では、がん細胞や前がん細胞を殺すためにレーザーを使用しますが、その効果は皮膚の表面に近い部分に限られています。この技術により、光の浸透性を高めることができます。」

それでも、X 線や超音波、あるいはそれらの潜在的な応用の終焉はまだ遠いようです。研究者たちが信じているのは、光学画像に基づく実験研究方法を改善する革命が差し迫っているということです。「実験結果を見て最初に考えたことの 1 つは、これが生物医学研究をどのように改善できるかということでした」と Ou 氏は言います。「顕微鏡などの光学機器は、光が生体組織を通過できないため、生きた人間や動物の研究に直接使用されていません。しかし、組織を透明にできるようになったため、より詳細な動態を観察できるようになります。生物学における既存の光学研究に完全な革命をもたらすでしょう。」

次のステップは、人間の組織に最もよく作用する染料分子の量を把握すること、そしてタートラジンよりも効率的に作用する可能性のある人工または人工材料を含む他の分子や染料があるかどうかを理解することだ。タートラジンはパエリアに色をつけるだけでなく、グリフィンの人生を変えたかもしれない秘密の成分であることが明らかになっている。