رنگ آمیزی بافت و سلول
پیش‌تر در مطلب “رنگ‌آمیزی باکتری ها” همراه با ارجاع به پروتکل‌های رنگ‌آمیزی، توضیح دادیم که چطور این باکتری‌ها را، در آزمایشگاه میکروبی، برای مطالعه و پژوهش رنگ‌کرده و آنها را از هم تمیز دهیم. در این مطلب نیز سعی می‌شود، چهارچوب کلی از رنگ‌آمیزی سلول و بافت ارائه دهیم.
علت اصلی رنگ‌آمیزی سلولی چیست؟
به‌طورکلی سلول‌ها بی‌رنگ و شفاف می‌باشند و در زیر میکروسکوپ نمی‌توان آنها را به‌راحتی پیدا کرد و جهت تشخیص و شناسایی نقص احتمالی موردمطالعه قرارداد، پس نیاز است آنها و یا محلول زمینه آنها را رنگ‌کرده تا قابل‌شناسایی شوند.
یکی از کاربردهای رنگ‌آمیزی بافت، تشخیص سریع و دقیق نوع توده سرطانی حین عمل جراحی می‌باشد.
انواع رنگ‌آمیزی سلولی
برحسب نیاز در پژوهش‌ها و مطالعات سلولی و بافت‌شناسی از رنگ‌های حیاتی (بدون آسیب به سلول و عملکرد آن) و یا از رنگ‌های شیمیایی (که برای سلول‌های فیکس شده استفاده می‌شود) مصرف می‌کنند. رنگ‌های حیاتی به رنگ‌های زیستی نیز معروف‌اند.
- رنگ‌آمیزی حیاتی (زیستی): رنگ‌های حیاتی برای نظارت بر نحوه زنده ماندن سوسپانسیون‌های سلولی بلافاصله پس از آماده‌شدن آنها و در طول استفاده از آنها استفاده می‌شود. برای مثال، مخلوطی از آکریدین اورنج و اتیدیوم بروماید جهت افتراق سلول‌های مرده از زنده استفاده می‌کنند (برسی سیتوتوکسیسیتی)
در این روش، آکریدین اورنج به DNA و RNA سلول متصل می‌شود. اتیدیوم بروماید نیز فقط سلول‌هایی را رنگ می‌کند که تمامیت غشاء خود را ازدست‌داده باشند. سلول‌های زنده و سلول‌هایی که در مراحل اولیه آپوپتوز هستند، به ترتیب به رنگ سبز یکنواخت و سبز غیریکنواخت در میایند. سلول‌هایی که در مراحل اولیه آپوپتوز هستند دارای نقاط روشن در هسته بوده که متراکم شدن کروماتین و قطعه‌قطعه شدن هسته را نشان می‌دهد.
همچنین در سلول‌هایی که در مراحل آخر آپوپتوز هستند، اتیدیوم بروماید را از خود عبور داده و بدین ترتیب رنگ نارنجی به خود می‌گیرند. در مقایسه با سلول‌های آپوپتوز شده که متراکم شدن کروماتین و قطعه‌قطعه شدن هسته را نشان می‌دهند، سلول‌های نکروز شده به رنگ نارنجی در می‌آیند با این تفاوت که کروماتین آنها متراکم و قطعه‌قطعه نشده است.
مثال‌هایی از رنگ‌های حیاتی:
- سبز ژانوس
- قرمز خنثی
- …
رنگ‌آمیزی غیرحیاتی (فیکس شده): در این روش، جهت حفظ بافتهای بیولوژیکی از پوسیدگی آنها را فیکس کرده و هرگونه واکنش بیوشیمیایی جاری را خاتمه می‌دهند. سپس آنها را به کمک رنگ‌های مخصوص مانند H&E رنگ می‌کنند.
اطلاعات به‌دست‌آمده به کمک روش رنگ‌آمیزی H&E، غالباً برای تشخیص بیماری‌ها بر اساس تغییرات ظاهری ساختار سلولی مفید هستند. همچنین به کمک رنگ‌آمیزی H&E می‌توان هرگونه ناهنجاری را در سلول مشاهده کرد. (مانند تغییرات هسته که به طور معمول در سرطان دیده می‌شود).
مثال‌هایی از رنگ‌های غیرحیاتی:
- آبی متیلن
- آکریدین اورنج
- هماتوکسیلین و ائوزین (H&E)
- …
دسته‌بندی رنگ‌ها بر اساس نوع
به‌طورکلی رنگ‌های مورداستفاده در پژوهش‌های سلولی و بافت‌شناسی بر حسب نوع، به دودسته ساده و اختصاصی تفکیک می‌شوند که در ادامه هر یک را توضیح خواهیم داد.
رنگ‌آمیزی H&E
غالباً در آزمایشگاه‌های بافت‌شناسی و سلولی، رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین – ائوزین روشی روتین و معمول برای رنگ‌آمیزی بافت‌ها می‌باشد. زیرا این روش کاملاً مناسب برای آشکارسازی سلول‌های یک بافت می‌باشد. به کمک این روش تصویری واضح از ساختارهای سلولی از جمله سیتوپلاسم، هسته و اندامک‌ها و اجزای خارج سلولی، بادقت بسیار خوبی به آسیب‌شناس یا محقق ارائه می‌دهد.
هماتوکسیلین یک رنگ بازی است که اجزا اسیدی را به رنگ آبی مایل به بنفش رنگ‌آمیزی می‌کند. این رنگ برای ساختارهای اسیدی یا بازوفیلی از جمله هسته سلول که حاوی DNA و نوکلئوپروتئین است و اندامک‌هایی که حاوی RNA هستند مانند ریبوزوم‌ها و شبکه آندوپلاسمی زبر مورداستفاده قرار می‌گیرد.
این رنگ از چوب درخت بقم (hematein) استخراج می‌شود و پس از خالص‌سازی، اکسید شده و با یک ماده مؤثر (معمولاً کاتیون‌های فلزی مانند آهن، آلومینیوم، و یا تنگستن) ترکیب می‌شود تا به ساختارهای سلول متصل گردد. انواع مختلفی از هماتوکسیلین برای استفاده در دسترس است که تا حدی بر اساس انتخاب یون‌های فلزی استفاده می‌شوند و از لحاظ شدت رنگ با یکدیگر تفاوت دارند. از بین انواع مختلف هماتوکسیلین که در بافت‌شناسی استفاده می‌شود، هماتوکسیلین Gill، هماتوکسیلین هریس و هماتوکسیلین مایر محبوب‌تر هستند.
ائوزین نیز یک رنگ اسیدی است که ساختارهای بازی یا اسیدوفیلی شامل سیتوپلاسم، دیواره‌های سلول و فیبرهای خارج سلولی را به‌صورت قرمز یا صورتی رنگ‌آمیزی می‌کند. ائوزین در اثر واکنش بین برم و فلور سین تشکیل می‌شود.
دو نوع ائوزین به طور معمول در بافت‌شناسی مورداستفاده قرار می‌گیرند:
ائوزین Y که کمی مایل به زرد است و ائوزین B که کمی مایل به آبی است. اما به‌طورکلی ائوزین Y محبوبیت بیشتری دارد.
رنگ‌آمیزی اختصاصی
هر رنگی به جز H&E جز رنگ‌های اختصاصی به‌حساب میاید. از این دسته از رنگ‌ها برای مشخص‌کردن ساختارهای بافتی خاص، عناصر و میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود.
مثال‌هایی از رنگ‌آمیزی اختصاصی
- ماسون تری کروم: برای مشخص‌کردن رشته‌های کلاژن در بافت همبند استفاده می‌شود.
- رنگ silver (GMS اصلاح شده): برای مشاهده بافتهای قارچ‌ها، غشای پایه و برخی ارگانیسم‌های فرصت‌طلب مانند پنوموسیستیس کارینی در نمونه‌های بافتی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
- رنگ PAS: عمدتاً برای رنگ‌آمیزی ساختارهای دارای مقدار زیادی کربوهیدرات مانند گلیکوژن، گلیکوپروتئین‌ها، پروتئوگلیکان‌ها که به طور معمول در بافتهای همبند، مخاط و غشای پایه یافت می‌شوند، مورداستفاده قرار می‌گیرد.
- پرشین بلو: برای شناسایی آهن فریک (Fe3+) در آماده‌سازی بافتی، اسمیر خون یا رنگ‌آمیزی مغز استخوان استفاده می‌شود.
- و …
در مواردی نیز ممکن است روش‌های فوق برای محقق یا پزشک به‌سرعت جوابگو نبوده و نیازمند جواب سریع آزمایشگاه می‌باشند. ازاین‌رو قبل از مراحل رنگ‌آمیزی، آزمایشگاه، نمونه بافت را با روشی به نام Frozen section فیکس می‌نماید.
مزایا این روش نسبت به روش فیکساسیون معمولی، صرفه‌جویی در زمان و جواب‌دهی سریع می‌باشد. اما عیبی که این روش را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد، عدم نگه‌داری نمونه برای مدت طولانی می‌باشد.
هنگامی که نمونه را از بدن جدا می‌کنند، آن را به دستگاه کریو استات انتقال داده (میکروتوم + محفظه انجماد) تا هم منجمد شود و هم به‌اندازه صحیحی برش داده شود.
از شما مخاطبان گرامی دعوت می‌کنیم در بخش کامنت‌ها، با ارائه نظرات، انتقادات و پیشنهادات در مورد مقاله فوق ما را در نگارش بهتر محتوای بلاگ یاری نمایید.
اشتراک گذاری