शोधकर्ताओं ने जीवित प्राणियों के मस्तिष्क और शरीर पर शोध करके यह पता लगाया है कि एक सामान्य खाद्य रंग, त्वचा, मांसपेशियों और संयोजी ऊतकों को अस्थायी रूप से पारदर्शी बना सकता है।
चूहे के पेट पर डाई लगाने से उसका जिगर, आंत और मूत्राशय पेट की त्वचा के माध्यम से स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगे, जबकि चूहे के सिर पर इसे लगाने से वैज्ञानिकों को जानवर के मस्तिष्क में रक्त वाहिकाओं को देखने में मदद मिली।
स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के अनुसार, जब रंग को धोया गया तो उपचारित त्वचा ने अपना सामान्य रंग पुनः प्राप्त कर लिया। शोधकर्ताओं का मानना है कि इस प्रक्रिया से मनुष्यों में अनेक अनुप्रयोग संभव हो गए हैं, जिनमें चोटों का पता लगाना, रक्त निकालने के लिए नसों का पता लगाना, पाचन विकारों की निगरानी करना और ट्यूमर का पता लगाना शामिल है।
परियोजना के वरिष्ठ शोधकर्ता डॉ. गुओसोंग होंग ने कहा, “आक्रामक बायोप्सी पर निर्भर रहने के बजाय, डॉक्टर बिना किसी आक्रामक शल्य चिकित्सा हटाने की आवश्यकता के केवल एक व्यक्ति के ऊतक की जांच करके गहरे बैठे ट्यूमर का निदान करने में सक्षम हो सकते हैं।” “यह तकनीक संभावित रूप से त्वचा के नीचे नसों का पता लगाने में मदद करके रक्त निकालने को कम दर्दनाक बना सकती है।”
इस युक्ति में एच.जी. वेल्स के 1897 के उपन्यास, द इनविजिबल मैन में ग्रिफिन द्वारा अपनाए गए दृष्टिकोण की प्रतिध्वनि है, जिसमें प्रतिभाशाली लेकिन असफल वैज्ञानिक ने यह पता लगाया कि अदृश्यता का रहस्य किसी वस्तु के अपवर्तनांक, या प्रकाश को मोड़ने की क्षमता का, आसपास की हवा के अपवर्तनांक से मिलान करने में निहित है।
जब प्रकाश जैविक ऊतक में प्रवेश करता है, तो इसका अधिकांश भाग बिखर जाता है क्योंकि अंदर की संरचनाएँ, जैसे कि वसायुक्त झिल्ली और कोशिका नाभिक, अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक रखते हैं। जैसे-जैसे प्रकाश एक अपवर्तक सूचकांक से दूसरे अपवर्तक सूचकांक की ओर बढ़ता है, यह मुड़ता है, जिससे ऊतक अपारदर्शी हो जाता है। इसी प्रभाव के कारण एक पेंसिल को पानी के गिलास में डालने पर वह मुड़ी हुई दिखाई देती है।
स्टैनफोर्ड में डॉ. जिहाओ ओउ और उनके सहयोगियों ने, सहज ज्ञान के विपरीत, यह सिद्धांत बनाया कि विशेष रंग प्रकाश की कुछ तरंगदैर्ध्य को त्वचा और अन्य ऊतकों से अधिक आसानी से गुजरने में सक्षम बना सकते हैं। प्रबल रूप से अवशोषित करने वाले रंग उन्हें अवशोषित करने वाले ऊतकों के अपवर्तनांक को बदल देते हैं, जिससे वैज्ञानिकों को विभिन्न ऊतकों के अपवर्तनांक का मिलान करने और किसी भी बिखराव को दबाने में मदद मिलती है।
प्रयोगों की एक श्रृंखला में विज्ञान में वर्णितशोधकर्ताओं ने दिखाया कि कैसे एक ताजा चिकन ब्रेस्ट टार्ट्राज़ीन घोल में डुबाने के कुछ ही मिनटों बाद लाल रोशनी के लिए पारदर्शी हो गया, यह एक पीला खाद्य रंग है जिसका इस्तेमाल यूएस डोरिटोस, सनीडी ड्रिंक और अन्य उत्पादों में किया जाता है। डाई ने ऊतक के अंदर प्रकाश के बिखराव को कम कर दिया, जिससे किरणें अधिक गहराई तक प्रवेश कर सकीं।
इसके बाद टीम ने चूहे के पेट के नीचे पीले रंग को लगाया, जिससे पेट की त्वचा साफ दिखाई देने लगी और चूहे की आंतें और अंग दिखने लगे। दूसरे प्रयोग में, उन्होंने चूहे के मुंडे हुए सिर पर रंग लगाया और लेजर स्पैकल कंट्रास्ट इमेजिंग नामक तकनीक से जानवर के मस्तिष्क में रक्त वाहिकाओं को देखा।
“इस अध्ययन का सबसे आश्चर्यजनक हिस्सा यह है कि हम आमतौर पर उम्मीद करते हैं कि डाई अणु चीजों को कम पारदर्शी बनाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप पानी में नीली पेन स्याही मिलाते हैं, तो आप जितनी अधिक स्याही मिलाते हैं, पानी से उतनी ही कम रोशनी गुजर सकती है,” हांग ने कहा। “हमारे प्रयोग में, जब हम मांसपेशियों या त्वचा जैसी अपारदर्शी सामग्री में टार्ट्राज़िन को घोलते हैं, जो आम तौर पर प्रकाश को बिखेरती है, तो हम जितना अधिक टार्ट्राज़िन मिलाते हैं, सामग्री उतनी ही साफ़ हो जाती है। लेकिन केवल प्रकाश स्पेक्ट्रम के लाल हिस्से में। यह उस चीज़ के विपरीत है जो हम आमतौर पर रंगों के साथ उम्मीद करते हैं।”
शोधकर्ताओं ने इस प्रक्रिया को “प्रतिवर्ती और दोहराने योग्य” बताया है, जिसमें डाई के धुल जाने के बाद त्वचा अपने प्राकृतिक रंग में वापस आ जाती है। फिलहाल, पारदर्शिता डाई के प्रवेश की गहराई तक ही सीमित है, लेकिन हांग ने कहा कि माइक्रोनीडल पैच या इंजेक्शन डाई को और अधिक गहराई तक पहुंचा सकते हैं।
इस प्रक्रिया का अभी तक मनुष्यों पर परीक्षण नहीं किया गया है और शोधकर्ताओं को यह दिखाना होगा कि इसका उपयोग सुरक्षित है, विशेषकर यदि डाई को त्वचा के नीचे इंजेक्ट किया जाए।
इस सफलता से अन्य लोगों को भी लाभ होगा। कई वैज्ञानिक ज़ेब्राफ़िश जैसे प्राकृतिक रूप से पारदर्शी जानवरों का अध्ययन करते हैं, ताकि यह देखा जा सके कि जीवित प्राणियों में अंग और कैंसर जैसी बीमारी के लक्षण कैसे विकसित होते हैं। पारदर्शिता रंगों के साथ, इस तरह से जानवरों की एक बहुत व्यापक श्रेणी का अध्ययन किया जा सकता है।
एक साथ में दिया गया लेखइंपीरियल कॉलेज लंदन के क्रिस्टोफर रोलैंड्स और जॉन गोरेकी का कहना है कि इस प्रक्रिया में “बेहद व्यापक रुचि” होगी, जिसे आधुनिक इमेजिंग तकनीकों के साथ जोड़कर, वैज्ञानिकों को एक पूरे चूहे के मस्तिष्क की छवि बनाने या सेंटीमीटर मोटे ऊतकों के नीचे ट्यूमर का पता लगाने की अनुमति मिल सकती है। वे लिखते हैं, “एचजी वेल्स, जिन्होंने एक छात्र के रूप में टीएच हक्सले के अधीन जीव विज्ञान का अध्ययन किया था, निश्चित रूप से इसे स्वीकार करेंगे।”