使用常見黃色食用色素 科學家讓活體皮膚變「透明」

【文‧Emmastein】

想像人體皮膚暫時變得像水母透明，醫護人員無需動刀就能檢視皮膚下血管、臟器，最近史丹佛大學材料科學家 Zihao Ou 團隊進行的一項動物實驗，或許能在未來解鎖這項驚人成就。

與大多數哺乳動物一樣，我們的身體不透明，主要是因為光與組織相互作用的方式。生物組織充滿蛋白質、脂肪、水等各種物質，每種物質彎曲折射光線的能力都不同，此特性稱為折射率，當特定波長的光撞擊兩種具不同折射率的材料邊界，這些光粒子會被迫向各個方向散射，而大腦將散射光解釋為來自不透明物體，因此你無法看穿某人身體。

如果光穿過人體組織時沒有散射，那麼組織看起來就會變透明。

最近，史丹佛大學材料科學家 Zihao Ou 團隊開發出一種能改變生物皮膚透明度的安全染料，只要將市面常見的黃色食用色素「檸檬黃（Tartrazine，FD&C Yellow 5）」溶解於水中，然後將溶液塗在皮膚上、平衡皮膚內物質折射率，檸檬黃就可吸收一定比例的近紫外光與藍光，改變細胞周圍液體折射率，進而使皮膚組織暫時變半透明，讓研究人員在不動刀前提下直接「透視」生物體內。

詳細來講，研究人員只是將新開發的生物染料輕輕塗抹於老鼠頭部、腹部，接著於顯微鏡下觀察老鼠，就能以微米級解析度看到小鼠頭骨表面的血管流動，清楚辨識小鼠腹部內肝臟、小腸、膀胱等器官，甚至可以看到腸道內肌肉收縮、呼吸和心跳引起的微妙腹部運動。

更令人興奮的是，這種生物染料用水沖洗即可去除，使皮膚恢復正常不透明度，被吸收進體內的檸檬黃也會在施用 48 小時內經老鼠尿液排出體外，整體而言，似乎對動物健康沒有任何長期影響。

雖然這種染料尚未進行人體試驗，而人類皮膚比老鼠皮膚厚約 4 倍，僅在皮膚表面塗抹生物染料可能難以將檸檬黃吸收至皮膚深層，但放眼未來，若更多研究證明新染料對人體而言安全且有效，那麼這項技術將可作為直接觀察大腦血管、內臟器官等體內構造的一種非侵入性新工具，也能使靜脈變得更明顯、抽血過程更順遂，或幫助早期發現腫瘤，於生物醫學領域具重要應用潛力。

新論文發表在《科學》（Science）期刊。

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