斯坦福大学的研究人员开发了一种全新的技术，能够使覆盖在器官上的组织对可见光变得透明，从而实现对体内器官的直接观察。这项技术的核心是一种食品级染料——食用黄色5号（FD&C Yellow 5），通过外用这种染料，皮肤可以暂时变得透明。这一过程在动物实验中取得了成功，且具有可逆性，未来可能广泛应用于医学诊断领域，包括定位损伤、监测消化系统疾病、以及早期癌症的发现。
关键研究成果
研究发表在2024年9月6日的《Science》杂志上。斯坦福大学材料科学与工程系助理教授洪国松表示，这项技术未来有望提高静脉可见性，便于抽血，简化激光去除纹身的过程，甚至帮助早期发现和治疗癌症。传统的激光疗法通常只能作用于皮肤表层，而这一技术可能能够提高激光的穿透能力。
透视技术的工作原理
当光穿过不同的生物组织时，由于组织内脂肪、细胞液和蛋白质的折射率不同，光线会发生散射，使得我们看不到体内的器官。研究人员的突破在于通过食品染料调节组织的折射率，使光线能够均匀通过，从而减少散射效应，达到透明效果。
研究人员发现，食用黄色5号染料具有良好的吸光性能，且能够有效匹配生物组织的折射率。在小鼠实验中，研究人员将染料溶液轻轻涂抹在小鼠头皮和腹部，皮肤透明化后可以直接观察到大脑中的血管以及心跳和肠道运动等器官活动。几分钟后，染料效果逐渐消失，皮肤恢复不透明状态，且染料在48小时内通过代谢排出。
应用前景
这项技术的应用前景广泛，除了有助于医学领域外，未来通过染料注射技术或许能进一步实现更深层次的观察，进而推动生物学和医学的发展。这种利用光学原理和基础物理知识的新方法，有望为医学诊断开辟新的研究领域，特别是在早期癌症检测和精准治疗方面。
研究的基础源自70年代和80年代的光学理论，科学家们利用克拉莫斯-克罗尼关系和洛伦兹振荡现象，预测了染料的光学性能，并将这些理论应用于生物组织的透光处理。这一研究不仅展现了基础物理学在医学中的潜力，还可能推动医疗设备和技术的革新。
