Une avancée scientifique étonnante a récemment permis de rendre la peau transparente grâce à un corant biomédical innovant. Ce procédé promet d’ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine médical, en facilitant l’observation des structures internes. Les implications potentielles de cette découverte sont fascinantes et méritent d’être explorées.
Ce n’est pas un manteau d’invisibilité, mais cela parvient à être encore plus impressionnant : grâce à une manipulation biologique, des chercheurs ont réussi à rendre la peau transparente.
De manière simplifiée, un groupe de chercheurs a développé un colorant biologiquement sûr qui rend les tissus transparents, en modifiant la capacité de dispersion de la lumière des fluides entourant les cellules. Le scientifique des matériaux de l’Université de Stanford, Zihao Ou, et ses collègues ont réalisé une manipulation biologique impressionnante, digne d’un film de science-fiction.
Lorsque la lumière d’une certaine longueur d’onde traverse des matériaux avec différentes qualités de réfraction, elle se disperse dans toutes les directions, donnant au matériau un aspect opaque. C’est en grande partie pour cette raison que même les fines couches de tissu et les fluides qui les entourent, comme ceux constituant la peau d’un animal, ne sont généralement pas transparents.
Lorsque ces matériaux biologiques partagent le même indice de réfraction, les rayons de lumière peuvent se réfléchir à partir des tissus plus profonds et traverser la barrière, offrant un niveau de résolution qui, autrement, se perdrait par dispersion. Ce phénomène se produit déjà naturellement chez certains animaux, y compris la grenouille de verre et le poisson-zèbre.
Une façon d’y parvenir avec des tissus non transparents est de fournir une substance qui absorbe la lumière à des longueurs d’onde très spécifiques.
Un lien mathématique entre l’absorption et la réfraction d’un matériau, basé sur la relation de Kramers-Kronig, signifie que l’ajustement d’une caractéristique permet de modifier l’autre de manière précise.
Le colorant était la clé pour rendre la peau transparente
Ainsi, le groupe de chercheurs a découvert qu’un colorant de sécurité alimentaire appelé « tartrazine » pouvait absorber une proportion de lumière de la couleur appropriée, permettant aux chercheurs de modifier l’indice de réfraction du liquide entourant les cellules et de réduire considérablement la dispersion.
Le colorant est biocompatible, ce qui le rend sûr pour les organismes vivants. De plus, il est très pas cher et efficace ; nous n’avons pas besoin d’en utiliser beaucoup pour qu’il fonctionne.
Explique Zihao Ou, comme on peut le lire dans Science Alert.
Frotter un mélange de colorant jaune-orange et d’eau sur la peau de la souris testée a permis aux chercheurs de voir des détails des vaisseaux sanguins et des organes, et même d’observer la contraction des muscles de l’appareil digestif de l’animal.
Il faut quelques minutes pour que la transparence se manifeste. Le temps nécessaire dépend de la rapidité avec laquelle les molécules se diffusent dans la peau.
Ce colorant peut être lavé, et après cela, la peau revient à son état normal, devenant opaque.
Abdomen de la souris testée avant et après l’utilisation du colorant par les chercheurs (Ou et al., Science, 2024)
Dans quelles situations la transparence de la peau pourrait-elle être utile ?
Selon Guosong Hong, scientifique des matériaux à l’Université de Stanford, à l’avenir, cette technologie pourrait rendre les veines plus visibles pour les prélèvements sanguins, faciliter l’élimination des tatouages au laser ou aider à la détection précoce et au traitement des cancers.
Par conséquent, bien qu’elle n’ait pas encore été testée sur des êtres humains, il est espéré qu’à l’avenir, des stratégies similaires permettront d’observer clairement le fonctionnement intérieur d’un organisme pendant que les organes fonctionnent à l’intérieur d’un corps vivant.