نجح باحثون من جامعة ستانفورد الأمريكية في دراسة داخل جسم فأر حي من خلال إذابة صبغة طعام مضمونة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، تُعرف باسم “التارترازين”، في الماء. قاموا بتطبيقها على بطن ورأس الفأر لتوضيح الجلد والعضلات والأنسجة بشكل مؤقت، وليعود الفأر لوضعه الطبيعي بعد غسل الصبغة بالماء.

التجارب

قدم الباحثون تجارب على مواد هلامية تحاكي الأنسجة وأيضًا على أنسجة حيوية خارج الجسم. وتمكنوا من استخدام جزيئات الصبغة الماصة لتحويل بطن الفأر الحي من حالته المعتمة إلى جدار شفاف، مما يسمح برؤية الخلايا العصبية المعوية الموسومة بالبروتينات المضيئة ومراقبة حركتها التي تعكس حركة الأمعاء في الفئران الحية.

كما قاموا بتطبيق المحلول الصبغي موضعياً على فروة رأس الفأر لتصوير الأوعية الدموية في الدماغ، وعلى الجزء الخلفي للفأر للحصول على صور مجهرية عالية الدقة للألياف العضلية.

وبحسب موقع “يوريك أليرت”، فإن هذا الأسلوب يفتح آفاقاً لتصوير بنية الأنسجة والأعضاء العميقة ووظائفها وأنشطتها دون الحاجة للقيام بعمليات جراحية لإزالة الأنسجة السطحية.

التصوير البصري

يمكن تعريف التصوير البصري بأنه تقنية تسمح بفحص الأجزاء الداخلية للجسم دون الحاجة لإجراء عمليات جراحية. وتعتمد هذه الطريقة على الضوء المرئي وخصائص الفوتونات للحصول على صور تفصيلية للأعضاء والأنسجة، بالإضافة إلى الهياكل الصغيرة مثل الخلايا والجزيئات.

التحدي الكبير يكمن في تصوير الكائنات البيولوجية، حيث أن تعقيد هيكلها يؤدي إلى عدم شفافيتها بسبب تشتت الضوء غير المرغوب فيه.

هذا التشتت يحدث بسبب عدم تطابق معاملات الانكسار بين مكونات الأنسجة البيولوجية. وقد أدى التشجيع على رؤية داخل الأنسجة وكشف العمليات الحيوية الأساسية إلى إجراء أبحاث موسعة في طرق التصوير البصري للأنسجة العميقة، مثل التصوير المجهري الثنائي الفوتون وتوضيح الأنسجة بصرياً.

مع ذلك، فإن هذه الأساليب قد تفتقر إلى العمق أو الدقة الكافية، أو قد لا تكون ملائمة للاستخدام على الحيوانات الحية. لذلك، فإن القدرة على تحقيق الشفافية البصرية في الحيوانات الحية توفر آمالاً لإحداث تحول في العديد من تقنيات التصوير البصري.

وقد أظهرت نتائج دراسة نُشرت في مجلة “ساينس” في 6 سبتمبر ملاحظة غير متوقعة: أن الجزيئات التي تمتص الضوء بكفاءة يمكن أن تحسن الشفافية البصرية في الكائنات الحية.

استقصى الباحثون الظواهر الفيزيائية الكامنة وراء هذه الظاهرة، ووجدوا أن الجزيئات الماصة للضوء عندما تذوب بشكل جيد في الماء تغيّر معامل الانكسار للموسم المائي لتتوافق مع مكونات الأنسجة ذات معامل الانكسار العالي مثل الدهون.

تعتبر تقنية التصوير البصري آمنة بشكل ملحوظ، حيث تقلل من تعرض المرضى للإشعاع الضار مثل أشعة غاما أو الأشعة السينية. وعندما يتضمن الأمر استخدام الإشعاع غير المؤين، مثل الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء، فإن هذا يجعل استخدام هذه التقنية مناسباً للمراقبة المتكررة للتقدم في الحالة الصحية أو فعالية العلاج.