Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford ha desarrollado una innovadora técnica que hace posible volver la piel transparente utilizando un tinte alimentario comúnmente empleado, la tartrazina.
Este descubrimiento, publicado en la revista Science, podría revolucionar el diagnóstico médico al permitir la visualización de órganos y vasos sanguíneos sin necesidad de intervenciones invasivas. Además, este método podría facilitar procesos médicos como la extracción de sangre, la eliminación de tatuajes con láser y la detección temprana de ciertos tipos de cáncer.
El rol de la luz en este hito
En términos simples, la visibilidad de un objeto depende de cómo la luz interactúa con él. Los cuerpos sólidos como el nuestro no son transparentes porque la luz se dispersa al pasar por diferentes materiales en nuestra piel, músculos y órganos, cada uno con un índice de refracción distinto. Esto significa que la luz cambia de dirección al entrar en contacto con los distintos componentes del cuerpo, lo que bloquea la transparencia.
El equipo liderado por Guosong Hong logró superar esta barrera utilizando un tinte alimentario llamado tartrazina, conocido como FD&C Yellow 5, que se encuentra en productos como refrescos y salsas. Al aplicar este colorante de manera tópica sobre la piel de ratones, los investigadores consiguieron que las moléculas del tinte coincidieran con los índices de refracción de los tejidos biológicos. Esto permite que la luz atraviese los tejidos sin dispersarse, volviendo la piel temporalmente transparente.
Experimentos y resultados
Los investigadores probaron inicialmente esta técnica en tejidos de animales. Al aplicar una solución de tartrazina sobre el cráneo de ratones, lograron observar los vasos sanguíneos que riegan el cerebro. Luego, el tinte se aplicó en el abdomen, volviendo visible el movimiento de los intestinos. Sorprendentemente, el efecto fue completamente reversible: una vez que se retiraba el colorante, la piel recuperaba su opacidad, y no se detectaron efectos tóxicos.
El proceso también fue probado en muestras de tejido muscular, como pechugas de pollo. A medida que aumentaba la concentración de tartrazina en el agua, el índice de refracción de los fluidos dentro de las células musculares se igualaba con el de las proteínas, haciendo el tejido completamente transparente. Esto sugiere que el método puede tener un amplio rango de aplicaciones en tejidos humanos.
Aplicaciones médicas futuras del tinte alimentario
Aunque los experimentos se han limitado hasta ahora a animales, los investigadores tienen grandes expectativas sobre su potencial en humanos. Dado que la piel humana es más gruesa que la de los ratones, la investigación actual se centra en ajustar la dosis adecuada de tartrazina para lograr un efecto similar en personas.
Esta tecnología tiene importantes implicaciones en la medicina, ya que podría facilitar diagnósticos menos invasivos. Por ejemplo, podría usarse para la visualización más clara de venas, facilitando la extracción de sangre o la administración de tratamientos intravenosos. También podría mejorar los tratamientos con láser, como la eliminación de tatuajes, al permitir que la luz penetre mejor en la piel. De igual forma, podría desempeñar un papel crucial en la detección temprana de cánceres, ya que ayudaría a los médicos a observar tumores en capas más profundas de la piel sin necesidad de realizar incisiones.
Limitaciones actuales
A pesar de sus promesas, la técnica aún enfrenta ciertos desafíos. Por ejemplo, el cuerpo humano está compuesto por una mezcla compleja de tejidos, cada uno con diferentes índices de refracción. Lograr la transparencia total requeriría un ajuste fino de la técnica, ya que diferentes partes del cuerpo podrían necesitar diferentes soluciones. Por ahora, los investigadores se concentran en mejorar la penetración y efectividad del colorante para su uso en pieles humanas.
Martín López, investigador del Instituto de Óptica del CSIC, señala que, aunque esta técnica podría parecer similar a una «capa de invisibilidad», en realidad sólo permite una visibilidad parcial de los tejidos superficiales. Sin embargo, recalca que el hecho de utilizar una sustancia ya aprobada como colorante alimentario es un avance importante, ya que elimina muchos de los riesgos tóxicos asociados a otras técnicas de diagnóstico óptico.
Este avance, basado en principios de óptica conocidos desde hace décadas, podría allanar el camino para nuevas tecnologías médicas. Aunque no hará que las personas se vuelvan completamente invisibles, como en la ciencia ficción, sí ofrece una «ventana» no invasiva para observar el interior del cuerpo humano. En el futuro, esta técnica podría ser una herramienta poderosa para el diagnóstico médico y el tratamiento de diversas enfermedades, facilitando la exploración de los tejidos sin necesidad de recurrir a métodos dolorosos o invasivos.
Imagen de cabecera: NSF
