Как устроены живые организмы?

Человек всегда хотел знать, как устроены живые организмы. Раньше это любопытство удовлетворяли, проводя вскрытие трупов. Затем появились методы, позволяющие заглянуть внутрь живых существ, не причиняя им вреда. Но всё-таки томограф, рентген и ультразвуковая диагностика не дают абсолютно реалистичное изображение. И чтобы иметь возможность постоянно во всех деталях наблюдать работу органов, учёные работают над созданием прозрачных животных. Новые успехи в этой области продемонстрировали японские учёные из научного центра RIKEN. Они опубликовали фотографии "невидимых" мышей, органы и ткани которых почти полностью прозрачны. Разберёмся в том, что изначально этому мешает. Организм животных и человека содержит много хромофор — групп атомов, которые поглощают свет и определяют цвет тех или иных тканей. Особенно много света блокируют хромофор гема, который входит в состав гемоглобина крови и присутствует практически во всех органах и тканях. Именно это вещество необходимо удалить, чтобы добиться своеобразной невидимости. Ранее та же группа исследователей уже делала полностью прозрачными отдельные органы и ткани, выдерживая их в особом растворе фруктозы. Но в случае с целым животным процесс обесцвечивания оказался немного сложнее. Учёные сначала заменяли всю кровь в сосудах мыши на прозрачный физиологический раствор. Затем через кровеносную систему пропускали аминоспирты, которые в течение двух недель выводили весь гемоглобин, оставшийся в организме. В результате тела мышей стали прозрачными, и сквозь них хорошо видно строение внутренних органов. Правда, наблюдать за работой организма у этих зверьков не удастся — в процессе обесцвечивания все они, конечно же, погибли. Впрочем, такой способ всё же будет очень полезен для понимания трёхмерной структуры органов, расположенных внутри тела и для изучения проявления активности тех или иных генов в разных тканях. "Наш новый метод может использоваться для построения 3D-моделей в патологической анатомии и иммуногистохимии целых организмов, — говорит руководитель исследования Хироки Уеда (Hiroki Ueda) в пресс-релизе института. — Например, с его помощью можно изучать развитие эмбриона или на клеточном уровне следить за жизнью раковой опухоли. Это ещё один шаг к нашей мечте — создать визуализацию всех систем организма на клеточном уровне". Подробнее с результатами исследования можно познакомиться в издании Cell.

Человек всегда хотел знать, как устроены живые организмы. Раньше это любопытство удовлетворяли, проводя вскрытие трупов. Затем появились методы, позволяющие заглянуть внутрь живых существ, не причиняя им вреда. Но всё-таки томограф, рентген и ультразвуковая диагностика не дают абсолютно реалистичное изображение. И чтобы иметь возможность постоянно во всех деталях наблюдать работу органов, учёные работают над созданием прозрачных животных.

Новые успехи в этой области продемонстрировали японские учёные из научного центра RIKEN. Они опубликовали фотографии "невидимых" мышей, органы и ткани которых почти полностью прозрачны.

Разберёмся в том, что изначально этому мешает. Организм животных и человека содержит много хромофор — групп атомов, которые поглощают свет и определяют цвет тех или иных тканей. Особенно много света блокируют хромофор гема, который входит в состав гемоглобина крови и присутствует практически во всех органах и тканях. Именно это вещество необходимо удалить, чтобы добиться своеобразной невидимости.

Ранее та же группа исследователей уже делала полностью прозрачными отдельные органы и ткани, выдерживая их в особом растворе фруктозы. Но в случае с целым животным процесс обесцвечивания оказался немного сложнее.

Учёные сначала заменяли всю кровь в сосудах мыши на прозрачный физиологический раствор. Затем через кровеносную систему пропускали аминоспирты, которые в течение двух недель выводили весь гемоглобин, оставшийся в организме. В результате тела мышей стали прозрачными, и сквозь них хорошо видно строение внутренних органов. Правда, наблюдать за работой организма у этих зверьков не удастся — в процессе обесцвечивания все они, конечно же, погибли.

Впрочем, такой способ всё же будет очень полезен для понимания трёхмерной структуры органов, расположенных внутри тела и для изучения проявления активности тех или иных генов в разных тканях.

"Наш новый метод может использоваться для построения 3D-моделей в патологической анатомии и иммуногистохимии целых организмов, — говорит руководитель исследования Хироки Уеда (Hiroki Ueda) в пресс-релизе института. — Например, с его помощью можно изучать развитие эмбриона или на клеточном уровне следить за жизнью раковой опухоли. Это ещё один шаг к нашей мечте — создать визуализацию всех систем организма на клеточном уровне".

Подробнее с результатами исследования можно познакомиться в издании Cell.