06.11.2021
Homo Science
665

Раскраски для ученых: зачем гистологам краски?

4.3

Чтобы изучить строение тканей и органов живых организмов ученые используют их тончайший срез. На макроуровне организм кажется окрашенным. Цвет животным тканям сообщают в основном такие пигменты, как меланины (в коже, волосах и перьях, радужке глаз), цитохромы (красно-коричневый цвет печени), гемоглобин (цвет крови) и миоглобин (окрашивает мышцы). Однако в тонком срезе тканей очень мало пигментов, он не окрашен, поэтому в нем почти невозможно различить клетки и ядра. На помощь приходят красители!

Раскраски для ученых: зачем гистологам краски? / ©Getty images

Гистология – раздел биологии и медицины, изучающий на микроскопическом уровне строение тканей и органов живых организмов с помощью светового микроскопа. Это важный диагностический инструмент, например, для врачей, так как с помощью микроскопического изучения пораженной ткани можно диагностировать рак и ряд других заболеваний.

Как мы уже выяснили, бесцветные препараты малоинформативны для гистологов, поэтому они используют красители. Обычный человек, смотря на красочный препарат, видит просто красивую картинку, однако для гистолога это целая книга. Прочесть ее он может благодаря тому, что каждая краска призвана выделять определенные клеточные структуры.

Рисунок 2. Нормальный эпидермис дерма с доброкачественным невусом. Увеличение 10x, окрашивание гематоксилином-эозином / ©homo-science.ru

В арсенале гистологов широкий спектр красителей, однако наиболее популярные цвета в палитре – оттенки розового и фиолетового, получаемые с помощью красителей эозина и гематоксилина. Гематоксилин связывает кислотные группы нуклеиновых кислот в ядрах, окрашивая их в фиолетовый, а эозин окрашивает в розовый все белоксодержащие структуры в цитоплазме. Хоть окрашивание гематоксилином-эозином считается довольно простым и даже рутинным за счет доступности реагентов и быстрого процесса окрашивания, оно многое может сказать ученому о препарате. Например, позволяет определить границы ядра и цитоплазмы, активность клеточных ядер.

Гистологический микропрепарат, представляющий собой срез органа или ткани животного на предметном стекле, который окрашен гистологическими красителями и покрыт покровным стеклом / ©homo-science.ru

Окрашивание на рисунке 3 довольно похоже на таковое на рисунке 2, правда же? Учтем, что разные срезы, окрашенные одними и теми же красителями, каждый раз выглядят немного по-разному, да и светокоррекция может быть другая. Но опытный гистолог с вами не согласится. Ядра клеток, действительно, окрашены гематоксилином, однако обратите внимание на пурпурные “капли” и окантовку на втором препарате.

Рисунок 3. Бокаловидные клетки окрашиваются в пурпурный цвет в ответ на ШИК-реакцию. Также окрашена щеточная каемка и базальная мембрана эпителиальных клеток кишечника (указано черными стрелками). Увеличение 250х, окрашивание – ШИК и гематоксилин / ©homo-science.ru

Так проводят ШИК-реакцию (по названию реактивов – шифф-йодная кислота) – гистохимический тест, позволяющий выявить в тканях углеводы (кроме олигосахаридов) и их производные. Исследуемая ткань перед воздействием на нее реактива Шиффа обрабатывается йодной кислотой. В случае положительной реакции происходит окрашивание в пурпурный цвет, что мы и видим на рисунке 3.

Как это помогает гистологу? При взгляде на снимок ученый сразу понимает, что пурпурные “капли” – бокаловидные клетки эпителия (слой клеток, выстилающий поверхность и полости тела), выделяющие слизь, которая богата полисахаридами (высокомолекулярными углеводами). Пурпурная окантовка — щеточная каемка, образованная микроворсинками.

Внешняя поверхность микроворсинок также покрыта углеводами и их производными. А в целом на срезе – ворсинки тонкой кишки. Вот так с помощью ярких красок гистологи “читают” ткани и могут определить, откуда брали срез, какое текущее состояние клеток на участке, какие процессы в них происходят.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Homo Science – просветительский проект, созданный Госкорпорацией «Росатом» специально для молодежи на Интернет-площадке homo-science.ru. Его адресаты – все, кто только начинает думать и мечтать, и те, кто не собирается прекращать этим заниматься. Цель проекта – донести академические знания из самых разных областей науки до молодой аудитории. Homo Science предоставляет медиаплощадку для блогеров-популяризаторов науки и ученых, которые готовы объяснить научные процессы понятным и доступным языком.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: