Topisch tartrazine voor verbeterde visualisatie van de huidstructuur in dermatologie

Optische beeldvorming van biologische weefsels wordt beperkt door ongewenste verstrooiing en absorptie van licht, dat zowel de diepte van beeldvorming als de ruimtelijke resolutie beperkt. Deze verstrooiing treedt op als gevolg van brekingsindex (RI) mismatches tussen verschillende weefselcomponenten, zoals de lage RI van waterrijke cytosol en de hoge RI van lipidengebaseerde structuren. Huidige methoden om lichtverstrooiing te verminderen, zoals het gebruik van optische clearingmiddelen (OCA's), omvatten vaak giftige chemicaliën of verwijdering van weefselcomponenten, waardoor ze ongeschikt zijn voor levende beeldvorming.

Een recent gepubliceerde studie in de wetenschap toonde aan dat tartrazine, een algemeen gebruikte voedselverf, een krachtige OCA is die tijdelijke optische transparantie in levende weefsels bereikt. In knaagdiermodellen werd tartrazine topisch toegediend in een oplossing van 0,6 M en vertoonde omkeerbare transparantie-effecten en maakten hun huid, spier- en bindweefsels transparant, terwijl ze ook beeldvorming met hoge resolutie tot het micrometerniveau bieden zonder weefselschade te veroorzaken. Beeldvormingstechnieken zoals laserspikkelcontrastbeeldvorming onthulden duidelijke visualisatie van cerebrale bloedvaten en interne organen, zonder weefsel chirurgisch te hoeven verwijderen. Actuele toepassing bij knaagdieren veroorzaakte minimale ontsteking zoals bevestigd door histologische analyse. Bovendien werd de kleurstof snel opgeruimd via urine en uitwerpselen zonder tekenen van systemische toxiciteit, en na het aanbrengen kan de kleurstof worden weggewerkt om de blootstelling verder te verminderen.

In vergelijking met extra OCA's dreef tartrazine sneller door weefsels en vereiste lagere concentraties om de gewenste transparantie te bereiken, wat resulteerde in snellere visualisatie. In tegenstelling tot conventionele middelen veroorzaakte tartrazine geen bijwerkingen zoals weefselkrimp of uitdroging, waardoor het een veelbelovend alternatief is voor niet-invasieve beeldvorming. Deze studies hebben vastgesteld dat tartrazine, een sterk absorberend molecuul, de RI -mismatch tussen water en lipiden kan verminderen, waardoor de lichtverstrooiing effectief wordt geminimaliseerd en de optische transparantie wordt verbeterd.

Tartrazine, ook bekend als FD&C Yellow nr. 5, is een algemeen gebruikte kleurmiddel dat wordt gevonden in voedselproducten, cosmetica en medicijnen met goedgekeurde veiligheidsprofielen in meerdere regelgevende instanties, waaronder de US Food and Drug Administration (FDA), gezamenlijk voedsel en landbouw Organisatie (FAO) en Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) Expert Committee on Food Additives (JECFA) en European Food Safety Authority (EFSA). Hoewel tartrazine op grote schaal is gebruikt in voedsel en cosmetica, blijft het klinische gebruik ervan voor het verbeteren van omkeerbare huidtransparantie te weinig. Het langdurige veiligheidsprofiel van tartrazine, in combinatie met de veelbelovende preklinische beeldvormingsmodulatie-effecten, rechtvaardigt het onderzoeken ervan de werkzaamheid bij mensen.

Bestaande optische beeldvormingstechnieken worden beperkt door penetratiediepte en hoge verstrooiing, met name in vivo. Deze studie heeft als doel deze leemte op te vullen door tartrazine te gebruiken om de visualisatie bij menselijke proefpersonen te verbeteren. De potentiële voordelen van deze niet-invasieve techniek voor menselijke toepassingen zijn enorm, met name in dermatologie, tumorbeeldvorming en chirurgische planning. Indien succesvol, zou tartrazine een duidelijkere, niet-invasieve beeldvorming van tumoren, vasculaire laesies en andere subcutane structuren mogelijk kunnen maken-die realtime inzichten bieden in ziekteprogressie en helpt bij het helpen bij het nauwkeurigere medische interventies. Deze klinische pilotstudie, met een primaire focus op de haalbaarheid van actuele tartrazine voor het verbeteren van de huidtransparantie, is gebouwd op de veelbelovende resultaten van knaagdiermodellen en het gevestigde veiligheidsprofiel van Tartrazine bij mensen.