Цвет в науке не считается существенным показателем функционального состояния живого организма: его сложно охарактеризовать количественно и соотнести с физическими параметрами. Несмотря на высокоточные приборы, способные измерять спектральные и цветовые характеристики, современная биология работает с цветом лишь классическими методами, растворяя образцы и измеряя спектры составляющих.
Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова доказали, что отдельные фундаментальные процессы в живых организмах можно оценить не инвазивно, а при помощи регистрации их цветовых характеристик. Исследование произвели на примере кишечника планарии - без проникновения во внутреннюю полость органа.
«Мы кормили планарий разной по цвету и спектру пищей: мотылем, в котором доминирует красный цвет от окси-гемоглобина, и куколками мучного хрущака, у которого лимфа белесого цвета, поскольку их кормят отрубями. Путем измерения параметров спектра отражения индивидуальной планарии мы наблюдаем, как падает величина показателя гемоглобина (длина волны максимума спектра поглощения гемоглобина известна – 560 нм, при помощи прибора мы измеряли величину коэффициента отражения планарии в данной точке спектра по мере переваривания пищи). Отсюда легко оценить динамику пищеварения: сколько гемоглобина переварено на первый, второй и третий день после кормления. Принципиальный момент «моей» биологии – неинвазивная регистрация на уровне целого организма, то есть мы регистрируем процесс по мере его протекания, а не фиксируем его этапы, как это делает классическая биохимия», - разъясняет старший научный сотрудник ИТЭБ РАН Харлампий Тирас.
Переваривание пищи у планарий осуществляется методом фагоцитоза за счет поглощения еды всеми клетками организма (кроме нервных). Такой же процесс является основой функционирования иммунной системы человека, поглощающей вирусы, бактерии, собственные измененные клетки и другое.
Конечно, соотносить результаты исследования с работой организма человека пока нельзя. Однако результаты полезны для ввода новых данных о взаимосвязи пищеварения (фундаментального процесса организма) и цвета живого объекта. В планах исследователей проверить теорию на головастиках и лягушках, а после на мышах и крысах. На этом этапе система может найти применение перед классическими доклиническими исследованиями на высших животных.
Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в журнале Microchemical Journal.
Фото: Российская академия наук
