サイエンス誌：透明人間、この科学的な空想は現実になるのでしょうか？

著者: 李伝福史祥綺

サイエンス フィクションの殿堂において、英国の SF 界の巨匠ウェルズの『透明人間』は間違いなく古典である。主人公は謎の血清を使って自分の細胞の屈折率を周囲の空気の屈折率と一致させ、透明人間になる効果を得ます。これは魅力的な物語であるだけでなく、SFへの大胆な試みでもあります。しかし、127年後にこの空想が科学研究室で徐々に現実のものとなることを誰が想像したでしょうか。

最近、スタンフォード大学のGuosong Hong教授は、科学誌「サイエンス」に画期的な論文を発表し、色素分子タートラジンを使って生きた動物の特定の組織を透明にする方法を初めて実証した。

論文のスクリーンショット：サイエンス

タートラジンは食品業界で広く使用されている合成色素です。高用量では、タートラジンは無毒であり、赤色スペクトル領域での光散乱を減らし、光学的透明性を実現することが示されています。研究者たちは、マウスの頭皮、腹部、後肢にレモンイエローを局所的に塗布することで、マウスの脳の血管構造、内臓の動き、筋節をはっきりと観察することができた。

タートラジンは水性媒体の屈折率をより高い屈折率の組織成分の屈折率と一致するように変化させることでこの効果を実現します。この屈折率の調整により光の散乱が減少し、組織が透明になります。この発見は、光学透明剤に関する従来の研究を覆し、タルトラジンが光学透明性を向上させる可能性を指摘しています。

吸収分子を使用して光透過性を実現する物理的メカニズム 出典：サイエンス

研究者らは散乱モデルを構築し、単離した鶏の胸肉組織を使用することで、タルトラジンが光学的透明性を向上させるメカニズムを検証した。研究者らは、タルトラジンが画像解像度を向上させるだけでなく、より厚い組織での高解像度の顕微鏡画像撮影も可能にすることを発見した。さらに、マウスの腹部を透明にすることで、研究者らは腸の動的な動きをリアルタイムで監視することができた。これは腸の機能と腸管神経系の研究にとって重要である。

この研究は理論的に革新的であるだけでなく、実際の応用においても大きな可能性を示しています。タートラジンの局所適用は毒性が低く、水で洗浄することで除去効果を元に戻すことができます。これは、生体内組織イメージングのための安全で可逆的な方法を提供します。

ウェルズの『透明人間』から今日の科学実験室に至るまで、私たちは科学的空想が徐々に現実になる過程を目撃してきました。この研究は、光の透明性についての理解を深めるだけでなく、将来の生物医学画像技術に新たな可能性をもたらします。技術の継続的な進歩により、透明人間はもはや実現不可能な夢ではなくなるかもしれないと信じる理由があります。