一种能使老鼠组织变得透明的染料可用于医学研究。图片来源：dra_schwartz/Getty

研究人员发现，一种使多力多滋玉米片呈现橙色的染料能使小鼠组织变得透明。将这种染料涂在活小鼠的皮肤上，科学家便能透过组织观察其结构，包括血管和内脏。该方法可能为监测医学研究中使用的活体动物提供一种侵入性较小的方式。9月6日，相关成果发表于《科学》。

“这是一项重大突破。”美国霍华德·休斯医学研究所生物学家Philipp Keller说。

这项技术的工作原理是改变通常不透明的身体组织与光的相互作用。构成皮肤和肌肉等组织的液体、脂肪和蛋白质具有不同的折射率——含水成分具有较低的折射率，而脂质和蛋白质具有较高的折射率。组织看起来不透明是因为这些折射率之间的对比导致光散射。研究人员推测，在这类组织中添加一种强烈吸收光的染料，可以缩小这些成分之间的折射率差距，使其变得透明。

“当一种材料在一种颜色上吸收了大量光时，它会在其他颜色上使光线弯曲得更厉害。”论文共同作者之一、美国斯坦福大学材料科学家洪国松（音）说。该团队利用理论物理学预测了某些分子如何改变小鼠组织与光的相互作用。虽然有几个候选分子，但研究人员把重点放在了柠檬黄上，这是加工食品中常用的一种染料。

“当它溶解在水中时，可使水像脂肪一样弯曲光线。”洪国松说。当添加这种染料后，含有液体和脂质的组织会变得透明，因为液体的光折射与脂质的光折射变得匹配了。

研究人员证明了柠檬黄能够使生鸡胸肉薄片上的组织变得透明。然后，他们将染料涂抹在活小鼠皮肤的不同区域——将其涂抹在头皮上，能够仔细观察微小血管；将其涂抹在腹部，可以清楚看到肠道随着消化而收缩，并显示出与呼吸相关的其他运动；将其涂抹在腿上，则能够分辨出皮肤下的肌肉纤维。

这种技术只能使组织透明到皮下大约3毫米深度，因此，对于更厚的组织和较大的动物，目前的实际应用有限。

但由于柠檬黄是一种食用染料，所以将其用于活小鼠是安全的，而且这种方法是可逆的——当染料被洗掉后，皮肤就不再透明。这比现有的组织透明方法具有巨大优势。现有方法通常不适合活体动物，需要使用化学物质改变某些组织成分的折射率，或者将组织成分全部去除。

Keller说，这种方法产生的透明性是可逆的，可以在活体动物身上使用，“这将使许多人想要使用它”。在其他应用中，这种方法可能对旨在了解神经系统和神经退行性疾病的小鼠模型有用。（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adm6869