رنگ آمیزی سلول و بافت

برای تجسم بهتر سلول و اجزای آن از روشی به عنوان رنگ آمیزی بافت و سلول استفاده می‌کنیم. در این مقاله قرار است پس از توضیح اینکه  رنگ امیزی سلول چیست به انواع رنگ آمیزی بافت و روش رنگ آمیزی بافت و سلول بپردازیم.

رنگ آمیزی سلول چیست؟

رنگ آمیزی سلول تکنیکی است که می توان از آن برای تجسم بهتر سلول ها و اجزای سلولی زیر میکروسکوپ استفاده کرد. با استفاده از رنگ‌های مختلف، ترجیحاً می‌توان برخی از اجزای سلولی مانند یک هسته یا دیواره سلولی یا کل سلول را رنگ آمیزی کرد.

علت اینکه  رنگ آمیزی سلول را انجام میدهیم چیست؟

اساسی ترین دلیل رنگ آمیزی سلول ها، افزایش تجسم سلول یا اجزای سلولی خاص در زیر میکروسکوپ است. همچنین ممکن است سلول ها برای برجسته کردن فرآیندهای متابولیک یا تمایز بین سلول های زنده و مرده در یک نمونه رنگ آمیزی شوند. همچنین ممکن است سلول ها را با رنگ آمیزی سلول ها برای تعیین زیست توده در یک محیط مورد علاقه شمارش کنیم.

معرفی انواع رنگ آمیزی بافت و سلول صورت گرفته در آزمایشگاه

وقتی بافت های بدن رنگ آمیزی می شوند، در واقع چهار بافت پایه رنگ آمیزی می شوند که شامل بافت پیوندی، عضله، پوششی، و بافت عصب می باشد. بعضی از رنگ آمیزی هایی که برای بررسی بافت ها استفاده می شود شامل هماتوکسیلین و ائوزین (H&E)، نیسل (Nissl)، لوکسال فست بلو (Luxol-fast blue (LFB))، تریکروم ماسون (Masson’s trichrome)، آلسین بلو (Alcian blue)، رتیکولین (Reticulin) و پریودیک اسید شیف (PAS (Periodic acid Schiff)) می باشد. برای رنگ آمیزی کشت سلولی از انواع مختلف رنگ ها برای اهداف مختلف استفاده می شود مانند ائوزین (Eosin)، دپی (DAPI)، متیلن بلو (Methylene blue)، کریستال ویولت (Crystal violet) ونیل بلو ( Nile blue).

• رنگ آمیزی اختصاصی سلول

سلول های مختلف در یک اسمیر خونی به واسطه رنگ هایی که به هسته، سیتوپلاسم و گرانول های سیتوپلاسمی سلول ها داده می شود، شناسایی می شوند. روش های رنگ آمیزی مانند Leishman ،  Wright، Giemsa، Papanicolaou برای شناسایی سلول های خونی، مورد استفاده قرار می گیرد. برای شناسایی بعضی سلول ها، از روش های آنزیمی استفاده می کنند. برای رنگ آمیزی سلول های ماکروفاژ، T Lymphocyte و مونوسیت ها، از Esterase stain، استفاده می کنند. برای تشخیص سلول های گرانولوسیت، از روش آنزیمی آلکالین فوسفاتاز استفاده می شود.

• رنگ آمیزی اختصاصی بافت

رنگ آمیزی اختصاصی برای شناسایی و نشان دادن ساختارها و بافت های خاصی که توسط لکه های H&E قابل مشاهده نیستند استفاده می شود. انواع لکه های خاص وجود دارد که می توان به رنگ آمیزی هایی مانند وان گیسون (Van Gieson)، تولویدین بلو (Toluidine blue)، رتیکولین (Reticulin)، نیسل(Nissl) اشاره کرد.

• رنگ آمیزی اندامک سلولی

دو روش را می توان برای تأیید مکان درون سلولی یک پروتئین استفاده کرد: آنتی بادی های اختصاصی اندامک و رنگ آمیزی اندامک. با رنگ آمیزی اندامک ها می‌توان به عنوان counterstain برای کمک به شناسایی محل پروتئین‌های خاص و اهداف مورد نظر در سلول استفاده کرد، در حالی که آنتی‌بادی‌ها علیه پروتئین‌های مرتبط با یک اندامک خاص می‌توانند به درک بهتر عملکرد سلولی منجر شوند.

بیشتر بخوانید: تست mtt مخفف چیست؟ چرا تست سمیت سنجی را انجام می‌دهیم؟

• رنگ آمیزی سلول گیاهی

نمونه‌های گیاهی و جانوری قبل از مشاهده با میکروسکوپ با رنگ‌ها، رنگ‌آمیزی می‌شوند، زیرا سلول‌ها در زیر میکروسکوپ شفاف به نظر می‌رسند و برای اینکه اندامک‌های داخلی و سایر ساختارها به وضوح قابل مشاهده باشند، از رنگ‌های مختلف برای قسمت‌های مختلف سلول استفاده می‌شود.

• رنگ آمیزی سلول خون

اغلب مطلوب است که سلول هایی که آغشته شده اند یا به شکل دیگری روی یک لام شیشه ای قرار گرفته اند رنگ آمیزی شوند. سلول ها ممکن است به طور طبیعی در مایع معلق باشند، مانند خون یا ترشحات التهابی، یا ممکن است به طور مصنوعی با جدا کردن یک تکه بافت یا یک کلنی از سلول های کشت شده معلق شده باشند.

سلول‌ها را می‌توان از سطح اپیتلیال شسته یا خراش داد، همانطور که در روش تشخیصی بالینی به نام سیتولوژی لایه‌برداری (exfoliative cytology) شناخته می‌شود، یا ممکن است به‌عنوان impression smear، به سادگی با فشار دادن لام روی سطح تازه بریده‌شده اندام یا تومور به دست آیند. روش های خاصی از آماده سازی و رنگ آمیزی برای شناسایی انواع سلول ها دراسمیر خون (blood smear) استفاده می شود.

تکنیک رنگ آمیزی در بافت شناسی

رنگ‌آمیزی بافت‌شناسی مجموعه‌ای از فرآیندهای تکنیکی است که در آماده‌سازی بافت‌های نمونه با رنگ‌آمیزی برای کمک به مطالعه میکروسکوپی انجام می‌شود. فرآیند رنگ‌آمیزی بافت‌شناسی پنج مرحله کلیدی دارد که شامل: تثبیت، پردازش، جاسازی، برش و رنگ آمیزی است. تکنیک‌های رنگ‌آمیزی مورد استفاده شامل کارمین، نیترات نقره، گیمسا، لکه‌های تریکروم، رنگ آمیزی گرام و هماتوکسیلین می باشند.

بیشتر بخوانید: چرا از کشت سه بعدی سلول استفاده می کنیم؟

روش رنگ آمیزی بافت

به طور کلی روش های رنگ آمیزی سلول عبارت اند از:

•  رنگ امیزی ماسون که در بافت های همبند استفاده می شود.
• رنگ آمیزی گلژی که در فیبرهای عصبی استفاده می شود.
•  تولویدین آبی(Toluidine Blue)
•  برچسب گذاری ایمونولوژیکی که دارای رنگ امیزی های فلورسنت یا آنزیمی است.
•  رنگ آمیزی Kluver-Barrera مورد استفاده در لیپوفوسین.
• رنگ آمیزی سی تی مالوری.
•  رنگ آمیزی PAS مورد استفاده در کربوهیدرات ها.

سایر روش های رنگ آمیزی که اخیراً توسعه یافته اند:

• رنگ‌آمیزی سلول هماتوکسیلین و ائوزین(H&E)

این روش تقریباً برای تمام نمونه های بافت شناسی قابل استفاده است. در واقع مشخص شده است که اکثر فرآیندهای هیستوپاتولوژیک را می توان با استفاده از روش های هماتوکسیلین و ائوزین(H&E) مطالعه کرد. از جمله مزایای این روش می توان به پاسخ سریع، انعطاف پذیری و صرفه¬ی اقتصادی اشاره کرد. با این حال، H&E از این نظر ناکارآمد هستند که نمی توان تمام ویژگی های یک ماده را دریافت کرد و گاها باید از رنگ امیزی های خاصی استفاده کرد.

• رنگ آمیزی سلول رومانوفسکی – رنگ امیزی گیمسا(Romanowsky Stains–Giemsa Stains)

این روش در سال 1891 توسط دیمیتری رومانوفسکی توسعه یافت و به دلیل طیف بالای رنگ آن در شناسایی انگل های خونی محبوب بودند. روش Giemsa Stains هنوز هم امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. این روش‌ در بیوپسی‌های پارافینی، فیکس شده با فرمالین و بیوپسی مغز استخوان قابل استفاده می باشد. خدمات میکروبی در آزمایشگاه میکروبی تیشوهاب انجام می‌گیرد.

• رنگ آمیزی سلول گرام(Gram Stain)

روش رنگ‌آمیزی سلول گرام از نام یک مخترع دانمارکی، هانس کریستین گرام، نامگذاری شده که آن را به عنوان رویکردی برای تمایز گونه‌های باکتریایی در سال 1875 اختراع کرد. گرام تکنیک رنگ‌آمیزی را به منظور تشخیص نوع عفونت باکتریایی و همچنین به‌عنوان روشی برای نمایان ساختن باکتری‌ها بر روی بافت‌های منتخب و رنگ‌شده ریه در طول معاینه ابداع کرد. اگرچه این روش برای ارگانیسم‌های باکتریایی خاص نامناسب تشخیص داده شد، اما امروزه هنوز از آن استفاده می‌شود و با تکنیک‌های مولکولی مدرن بافت‌شناسی رقابت می‌کند.

با این حال، تکنیک گرام در کاربرد در موضوعات میکروبیولوژی محیطی به طور خطاناپذیری محدود است. گذشته از این، تکنیک‌های گرام هنگام انجام بیوپسی از قسمت‌های آلوده موفقیت‌آمیز بودند و به‌سرعت نتایج را به‌ویژه زمانی که تفاوت قابل‌توجهی در پیش‌آگهی و درمان وجود داشت، ایجاد کردند. این روش اغلب در بافت شناسی مدرن به ویژه در فیکساتورهای پارافین برای برش بافت استفاده می شود.

• رنگ آمیزی سلول تری کروم(Trichrome Stains)

ارزیابی های محققین در مورد استفاده از رنگ‌های مختلف در بافت‌شناسی نشان می‌دهد که بیشتر آسیب‌شناسان توسط رنگ‌آمیزی هایی که نتایج چند رنگی بر روی نمونه‌های بافت ارائه می‌دهند، جذب شدند. به این ترتیب، رنگ‌آمیزی تری کروم از این نیاز ایجاد شد. رنگ‌های متعدد مختلفی مانند آبی-ائوزین، رنگ‌آمیزی تری‌اسید و رنگ‌آمیزی تری کروم ماسون وجود دارد که در خدمات بافت شناسی مدرن بسیار استفاده می شوند.