Раскраски для ученых: зачем гистологам краски?
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!
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.
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Астрономы предложили возможный источник самого мощного нейтрино в истории наблюдений — частицы с энергией 220 петаэлектронвольт, которую зафиксировали с помощью подводного телескопа KM3NeT в Средиземном море. Если ученые правы, их открытие поможет понять, где во Вселенной рождаются частицы экстремальных энергий и как работают одни из самых ярких объектов космоса — блазары.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно