زیست شناسی، علوم پایه ۲۴۸ بازدید

سلول‌‌ها از ساختارهای بی‌رنگی تشکیل شده‌اند که تمایز و تفکیک آن‌ها زیر میکروسکوپ نوری را مشکل می‌کند. به همین دلیل، مشاهده همه یاخته‌ها و مطالعه اندامک‌ها و ساختارهای مختلف در سلول‌های یوکاریوتی، باکتری، گیاهان و قارچ‌ها نیاز به رنگ آمیزی دارد. بر اساس ساختار و ترکیبات بافتی که مطالعه می‌کنیم، روش‌های رنگ‌آمیزی متنوعی گسترش یافته است. در این مطلب روش‌های مختلف رنگ آمیزی سلول و اندامک‌های آن در گونه‌های مختلف را بررسی می‌کنیم.

فهرست مطالب این نوشته

رنگ آمیزی سلول چیست ؟

رنگ‌آمیزی سلول روشی است که برای مشاهده بهتر شکل و ساختارهای سلولی زیر میکروسکوپ استفاده می‌شود. با این روش‌ها می‌توان کل سلول، بخشی از آن یا یکی از اندامک‌ها را رنگ کرد. بعضی رنگ‌ها فقط برای سلول‌های مرده، بعضی فقط برای سلول‌های زنده و بعضی برای هر دو کاربرد دارند.

علت رنگ آمیزی سلول ها چیست ؟

دلیل اصلی رنگ‌آمیزی یاخته‌ها، مشاهده بهتر آن‌ها زیر میکروسکوپ است. به علاوه سلول‌ها را برای بررسی مسیرهای متابولیکی، جداسازی سلول‌های مرده از زنده و تعیین توده زیستی یک اکوسیستم رنگ‌آمیزی می‌کنند.

آماده سازی نمونه برای رنگ آمیزی

روش رنگ‌آمیزی سلول و آماده‌سازی آن به نوع رنگ‌آمیزی و آنالیز موردنیاز بستگی دارد. در رنگ‌آمیزی یک سلول یا بافت، یکی از مراحل زیر یا تعداد بیشتری از آن استفاده شود.

  • نفوذپذیری: در این مرحله غشای سلول به کمک یک سورفاکتانت ضعیف حل می‌شود تا مولکول‌های بزرگ رنگ وارد سلول شوند.
  • تثبیت: در اغلب فرایندهای تثبیت از یک ماده شیمیایی استفاده می‌شود که پس از پیوند با مولکول‌های پروتئینی انعطاف‌پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهند. فرمالدهید، اتانول، متانول و پیکریک‌اسید تثبیت‌کننده‌های متداول در این روش هستند.
  •  اتصال: در این مرحله نمونه به لام متصل می‌شود. سلول‌ها مستقیم روی لام کشت داده می‌شوند یا به کمک روش‌های استرلیزاسیون به آن متصل خواهند شد.
  • رنگ‌آمیزی: در این مرحله بر اساس نوع نمونه و آنالیز مورد نظر، از یکی از روش‌های رنگ‌آمیزی استفاده می‌کنیم.

انواع رنگ آمیزی سلول

روش‌های رنگ‌آمیزی سلول بر اساس پارامترهای مختلفی تقسیم بندی می‌شود.

  • زنده یا مرده بودن نمونه: رنگ‌آمیزی برای مشاهده سلول‌های زنده یا مرده زیر میکروسکوپ استفاده می‌شود و انواع آن متفاوت است.
    • «رنگ‌آمیزی حیاتی» (Vital Staining): روش‌های رنگ‌آمیزی که در آن‌ها از یک رنگ بی‌خطر برای رنگ‌آمیزی و مشاهده بافت‌های زنده زیر میکروسکوپ استفاده می‌شود، در این گروه قرار می‌گیرند. این رنگ‌آمیزی به دو روش انجام می‌گیرد.
      • «رنگ‌آمیزی داخل بدن موجود زنده» (Intravital Staining): در این روش رنگ به حیوان زنده تزریق می‌شود ، سپس بافت از بدن او خارج و مطالعه خواهد شد.
      • «رنگ‌آمیزی حیاتی خارج از بدن» (Supravital Staining): در این روش بافت زنده از بدن حیوان خارج و رنگ‌آمیزی می‌شود.
    • «رنگ‌آمیزی غیرحیاتی» (Fixed Staining): در این روش نمونه قبل از رنگ‌آمیزی تثبیت می‌شود.
  • تعداد رنگ‌های مصرفی: بر اساس تعداد رنگ‌های مصرفی دو روش رنگ‌آمیزی ساده و مضاعف وجود دارد.
    • روش ساده: از یک رنگ برای کل سلول استفاده می‌شود.
    • روش مضاعف: دو رنگ برای رنگ‌آمیزی بخش‌های مختلف سلول استفاده می‌شود و یک مرحله رنگ‌بری در مراحل این روش‌ها وجود دارد.

سلول‌ها برای اهداف مختلفی رنگ‌آمیزی می‌شوند. به همین دلیل رنگ‌ها و فرایندهای رنگ‌آمیزی متنوعی گسترش یافته که متداول‌ترین آن‌ها در لیست زیر آمده است.

  • بیسمارک برون: رنگ اسیدی و زرد است که برای رنگ‌آمیزی پروتئین موسین و سلول‌های زنده استفاده می‌شود.
  • کارمین: رنگ قرمزی که برای رنگ‌آمیزی گلیکوژن و نشاسته استفاده می‌شود.
  • کوماسی‌بلو: رنگ آبی که برای رنگ‌آمیزی پروتئین‌ها در ژل الکتروفورز استفاده می‌شود.
  • کریستال ویوله: رنگ بنفشی که با دیواره سلولی باکتری برهم‌کنش می‌کند و در رنگ‌آمیزی گرم از آن استفاده می‌کنند.
  • دَپی (DAPI): رنگ فلوئورسنت هسته یوکاریوتی است که پس از اتصال به DNA در پاسخ به اشعه فرابنفش رنگ آبی نشر می‌دهد. این رنگ برای رنگ‌آمیزی سلول‌های زنده و تثبیت شده استفاده می‌شود.
  • ائوزین: این رنگ اثر مخالف هماتوکسیلین دارد و برای رنگ‌آمیزی گلبول‌های قرمز، گرانول‌های سیتوپلاسمی و غشای سلولی استفاده می‌شود. ائوزین ساختارهای سلول را قرمز یا صورتی رنگ می‌کند.
  • هماتوکسیلین: رنگ متضاد ائوزین است که هسته سلول‌های یوکاریوتی را آبی، بنفش یا قهوه‌ای‌رنگ می‌کند.
  • اتیدیوم بروماید: این ترکیب فلوئورسنت رنگ قرمز یا نارنجی نشر می‌دهد و برای رنگ‌آمیزی برای رنگ‌آمیزی DNA و سلول‌های مرده یا مراحل آخر آپوپتوز از آن استفاده می‌شود.
  • فوشین: فوشین یک ترکیب کاتیونی است که برای رنگ‌آمیزی کلاژن، بافت ماهیچه‌ای و اندامک میتوکندری استفاده می‌شود.
  • رنگ‌آمیزی هوچست: در این روش از دو رنگ فلوئورسنت برای رنگ‌آمیزی DNA در سلول زنده بهره برده می‌شود.
  • ید: محلول ید یا لوگول برای تشخیص نشاسته در بافت گیاهی استفاده می‌شود.
  • ملاشیت‌گرین: ملاشیت گرین، رنگ متضاد سافرانین برای رنگ‌آمیزی باکتری‌ها در روش گیمسا است. از این رنگ در رنگ‌آمیزی اسپورها نیز کاربرد دارد.
  • سافرانین: یکی از رنگ‌ها در رنگ‌آمیزی گیمسا سافرانین است. این رنگ کلاژن را زرد رنگ می‌کند.
  • متیلن‌بلو: در رنگ‌آمیزی سلول‌های جانوری برای بهتر مشخص شدن هسته از متیلن‌بلو استفاده می‌شود.
  • تولوئن رد: این رنگ قرمز هسته سلول‌های زنده را رنگ می‌کند.
  • اوسمیوم تتروکسید: برای مشاهده لیپیدها زیر میکروسکوپ از اسمیوم تتروکسید استفاده می‌شود که لیپید را سیاه‌رنگ می‌کند.
  • رودامین: یکی از رنگ‌های فلوئورسنت پروتئین است که به کمک آن می‌توان این مولکول را زیر میکروسکوپ فلوئورسنت مشاهده کرد.

رنگ آمیزی اندامک‌های سلولی

سلول‌های یوکاریوتی اندامک‌هایی درون سیتوپلاسم دارند که فعالیت‌های ضروری برای حفط حیات سلول ازجمله سنتز مولکول‌های ATP، سنتز و انتقال پروتئین‌ها و خارج کردن مواد زائد حاصل از فرایندهای سلولی را انجام می‌دهند. به همین دلیل رنگ‌آمیزی آن‌ها در سلول زنده برای مطالعه مسیرهای متابولیسمی بسیار اهمیت دارد.

روش رنگ‌آمیزی سودان بلک

«رنگ سودان بلک» (Sudan Black B Stain) برای رنگ‌آمیزی و مشاهده لیپیدها ازجمله فسفولیپیدها، استرول‌ها و تری‌گلیسیریدهای خنثی استفاده می‌شود. علاوه بر این، این رنگ در رنگ‌آمیزی کروموزوم‌ها، اندامک گلژی و گرانول‌های لکوسیت‌ها کاربرد دارد. ائوزینوفیل‌ها و ماکروفاژها به کمک این رنگ برای مشاهده زیر میکروسکوپ نوری آماده می‌شوند. این روش رنگ‌آمیزی، جزو روش‌های رنگ‌آمیزی غیرحیاتی است و نیاز به تثبیت نمونه دارد. مشاهده رنگ مشکی و رنگدانه‌های سیتوپلاسمی نشان‌دهنده برهم‌کنش با رنگ سودان بلک است.

رنگ آمیزی میتوکندری در سلول زنده

«جوناس گرین بی» (Janus Green B) پودری به رنگ سبز تیره تا مشکی از خانواده رنگ‌های «فنازین» (Perphenazine) است و فقط در حالت اکسید، رنگ آن دیده می‌شود. از این رنگ برای رنگ‌آمیزی و مشاهده اندامک میتوکندری زیر میکروسکوپ بهره برده می‌شود. میتوکندری یکی از اندامک‌های دوغشایی در سلول‌های یوکاریوتی و وظیفه اصلی آن تولید مولکول ATP در فرایند تنفس سلولی است. وجود سیتوکروم اکسیداز در میتوکندری و تاثیر آن بر جوناس گرین، این رنگ را به روشی اختصاصی برای شناسایی اندامک میتوکندری تبدیل می‌کند.

رنگ آمیزی اندامک میتوکندری
تصویر اندامک میتوکندری رنگ شده با جوناس گرین زیر میکروسکوپ

جوناس گرین همچنین برای رنگ‌آمیزی سایر سلول‌های زنده ازجمله قارچ‌ها، سلول‌های مخمر، کروموزوم و نوکلئیک‌اسید استفاده می‌شود.

رنگ آمیزی سلول هماتوکسیلین ائوزین

رنگ‌آمیزی «هماتوکسیلین-ائوزین» (Hematoxylin and Eosin | H&E) یکی از روش‌های رنگ‌آمیزی متداول در آزمایشگاه‌های بافت‌شناسی و پاتولوژی است و برای نمونه‌های یخ‌زده، تثبیت شده در پارافین و نمونه‌های آب نخاع و مغز کاربرد دارد. این رنگ‌آمیزی برای تشخیص بسیاری بیماری‌ها ازجمله سرطان استفاده می‌شود و اطلاعات مهمی در مورد شکل و ساختار سلول در اختیار کاربر قرار می‌دهد. برای مثال، تصویر زیر مربوط به بیماری با سرطان سلول‌های پوششی دهان است. فلش قرمز، هسته سلول سرطانی را نشان می‌دهد که سیتوپلاسم کمی دارد و بسیار بزرگ‌تر از سلول طبیعی است. فلش مشکی، سلول التهابی سالم را نشان می‌دهد.

رنگ امیزی اچ اند ای
رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین در سلول سرطانی

رنگ آمیزی سلول با این روش چند مرحله اصلی دارد.

  • «پارفین‌زدایی» (Dewaxing): پارافین ماده‌ای آبگریز است و اجازه ورود رنگ‌ها به سلول را نمی‌دهد. به همین دلیل برای رنگ‌آمیزی نمونه ابتدا باید تمام پارافینی که در مرحله قبل برای تثبیت بافت استفاده شده است، به‌وسیله زایلن (حلال هیدروکربنی) خارج شود.
  • «آبدهی» (Hydration): پس از پارافین‌زدایی و برای خارج کردن زایلن، نمونه در الکل‌هایی با غلظت متفاوت قرار می‌گیرد. پس از این مرحله واکنشگرهای آبدوست وارد سلول می‌شوند و می‌توان سلول را رنگ کرد.
  • «هماتوکسیلین» (Hematoxylin): در این مرحله هماتوکسیلین (رنگ هسته) به نمونه اضافه می‌شود. این رنگ هسته سلول را به بنفش مایل به قرمز تغییر می‌دهد.
  • ائوزین:‌ ائوزین رنگ متضاد هماتوکسیلین است. این رنگ محلول در آب ساختارهای غیر از هسته را به رنگ صورتی روشن تغییر می‌دهد.
  • آب‌گیری، تمیز کردن لام، استفاده از لامل و مشاهده سلول: پس از رنگ‌آمیزی با ائوزین برای خروج آب، نمونه در درصدهای مختلف الکل قرار داده می‌شود. سپس برای رنگ‌زدایی و تمیز کردن لام، نمونه را در زایلن قرار می‌دهیم. در نهایت با استفاده از لامل و میکروسکوپ نوری می‌توان نمونه سلولی یا بافتی را مشاهده کرد.
رنگ آمیزی هماتوکسیلین ائوزین
مراحل انجام رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین (برای مشاهده کامل تصویر کلیک کنید)

هماتوکسیلین، هسته و ساختارهای درون آن را آبی تیره و سیتوپلاسم سلولی، بافت پیوندی و دیواره سلولی را صورتی رنگ نشان می‌دهد. رنگ ایجاد شده به‌وسیله این روش رنگ‌آمیزی در نمونه‌های مختلف متفاوت است.

  • ماهیچه و کراتین - صورتی روشن
  • کلاژن - صورتی
  • گلبول‌های قرمز - قرمز مایل به نارنجی

تفاوت رنگ هماتوکسیلین و ائوزین چیست؟

هماتوکسیلین رنگی بازی است که ساختارهای اسیدی را رنگ می‌کند و ائوزین، رنگی اسیدی است که ساختارهای بازی را رنگ می‌کند.

رنگ آمیزی سلول‌های پوششی دهان

سلول‌های بافت پوششی دهان در انسان، نمونه‌ای در دسترس برای مطالعه میکروسکوپی سلول‌های یوکاریوتی هستند. متیلن بلو، یکی از رنگ‌هایی است که می‌توان در مشاهده بخش‌های مختلف این سلول‌ها زیر میکروسکوپ نوری استفاده کرد. برای رنگ‌آمیزی و مشاهده این سلول‌ها به وسایل زیر نیاز دارید

  • سوآپ یا گوش پاک‌کن استریل
  • لام و لامل
  • محلول متیلن‌بلو
  • قطره‌چکان
  • میکروسکوپ نوری

سوآپ یا چوب‌پنبه را آرام به دیواره دهان بکشید و به‌راحتی سلول‌های پوششی را جدا کنید. سپس مراحل زیر را انجام دهید.

  1. یک قطره بافر سالین روی لام بریزید.
  2. سوآپ را آرام در مرکز قطره بچرخانید تا سلول‌های پوششی از آن جدا شود.
  3. یک قطره متیلن‌بلو به اسلاید اضافه کنید و آرام لامل را روی نمونه قرار دهید.
  4. رنگ‌های اضافه روی لامل را با دستمال تمیز خارج کنید.
  5. به‌وسیله لنز $$4 X$$ یا $$10 X$$ سلول‌ها را در میدان دید میکروسکوپ قرار دهید.
  6. نمونه را با لنز $$100 X$$ و روغن ایمرسیون مشاهده کنید.
رنگ امیزی سلول پوششی دهان
تصویر رنگ‌آمیزی سلول‌های پوششی دهان به‌وسیله متیلن‌بلو با بزرگ‌نمایی 400X. سلول‌های پوششی نامنظم، با هسته مرکزی و سیتوپلاسم آبی روشن زیر میکروسکوپ دیده می‌شوند.

متیلن‌بلو رنگی است که با مولکول‌های DNA و RNA کمپلکس تشکیل می‌دهد. به همین دلیل پس از رنگ‌آمیزی سلول‌های پوششی دهان، هسته سلول که غلظت DNA بالایی دارد برخلاف سایر بخش‌ها به رنگ آبی تیره دیده می‌شود

رنگ آمیزی سلول‌های چربی

سلول‌های چربی، سلول‌های ذخیره‌کننده مولکول‌های چربی در بدن هستند. برای رنگ‌آمیزی و تشخیص این سلول‌ها می‌توان از روش‌هایی استفاده کرد که با مولکول‌های چربی ذخیره شده در سیتوپلاسم برهم‌کنش می‌کنند.

 روش هماتوکسیلین ائوزین

افزایش چربی‌ها در رژیم غذایی منجر به بزرگ شدن سلول‌های چربی (هایپرتروفی) یا افزایش تعداد سلول‌های چربی (هایپرپلازیا) یا ترکیبی از هر دو می‌شود. رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، یکی از روش‌هایی است که به بررسی اندازه سلول‌های چربی کمک می‌کند.

نگ آمیزی سلول چربی
رنگ‌آمیزی سلول چربی با روش هماتوکسیلین-ائوزین

رنگ آمیزی سلول‌های چربی با روش oil red o

این روش رنگ‌آمیزی برای بررسی تغییرات متابولیسم چربی در بدن حیوانات در اثر عوامل مختلف ازجمله باکتری‌ها، مصرف داروها و هورمون‌ها، استفاده می‌شود. در این تکنیک با استفاده از رنگ «oil red o» چربی‌های خنثی (تری‌گلیسیریدها و دی‌آسیل‌گلیسرول) رنگ و برای مشاهده زیر میکروسکوپ فلوئورسنت آماده می‌شوند. oil red o، غشاهای زیستی را رنگ نمی‌کند. این تکنیک چهار مرحله اصلی دارد.

  • تثبیت سلول‌ها با پارافرمالدهید ۴٪
  • رنگ‌آمیزی سلول با oil red o
  • رنگ‌آمیزی هسته سلول با DAPI
  •  آماده کردن لام

رنگ آمیزی سلول با روش گیمسا

«رنگ‌آمیزی گیمسا» (Giemsa’s Staining) یکی از روش‌های متداول رنگ‌آمیزی برای مشاهده سلول‌ها زیر میکروسکوپ است. این روش در بافت‌شناسی، خون‌شناسی، سلول‌شناسی و باکتری‌شناسی کاربرد دارد. محلول رنگ این روش رنگ‌آمیزی تشخیصی، از آزور، متیلن بلو و ائوزین تشکیل می‌شود. این رنگ مخصوص فسفات‌های DNA است و به مناطقی متصل می‌شود که محتوای A-T آن بالا است.

  • آزور و ائوزین: این دو رنگ اسیدی هستند و ساختار‌های سلولی ازجمله سیتوپلاسم و گرانول‌ها را رنگ می‌کنند.
  • متیلن‌بلو: رنگ پایه است و بخش‌های اسیدی سلول به خصوص هسته را رنگ می‌کند.

آماده‌سازی رنگ گیمسا

کیمسا یکی از رنگ‌های متداول در تشخیص بیماری‌های عفونی خون ازجمله مالاریا است. محلول این رنگ به شکل تجاری در دسترس آزمایشگاه‌ها هست اما با روشی ساده، هر کاربر می‌تواند رنگ را آماده کند. اجزای اصلی محلول گیمسای برای رنگ‌آمیزی تمام سلول‌ها مشترک است اما در مواردی غلظت یا حجم ترکیبات اولیه تغییر می‌کند.

  • پودر رنگ گیمسا
  • گلیسرول
  • متانول

رنگ آمیزی سلول خونی با روش گیمسا

آماده‌سازی نمونه برای اسمیر غلیظ و رقیق خون متفاوت است.

نمونه خون رقیق نمونه خون غلیظ
نمونه روی لام را برای تثبیت در بشر حاوی متانول مطلق قرار دهید. لام را برای چند ساعت یا یک شبانه‌روز در محیط آزمایشگاه قرار دهید. برای خشک کردن نمونه از انکوباتور استفاده نکنید.
نمونه را از متانول خارج و در محیط آزمایشگاه خشک کنید. نمونه را تثبیت نکنید.
سطح نمونه را با محلول کار گیمسا کامل بپوشانید. از محلول رقیق شده گیمسا برای رنگ‌آمیزی استفاده کنید.
لام را در بافر شست و شو دهید. لام را در بافر شست و شو دهید.
پس از خشک شدن نمونه، لام را با استفاده از روغن ایمرسیون و لنز $$40 X$$ مشاهده کنید. پس از خشک شدن نمونه، لام را با استفاده از روغن ایمرسیون و لنز $$40 X$$ مشاهده کنید.

پس از رنگ‌آمیزی سلول‌های خونی رنگ‌های متفاوتی می‌گیرند.

  • گلبول قرمز: صورتی
  • نوتروفیل: هسته صورتی مایل به قرمز، سیتوپلاسم صورتی
  • ائوزینوفیل: هسته بنفش، سیتوپلاسم صورتی کم‌رنگ، گرانول‌های قرمز-نارنجی
  • بازوفیل: هسته بنفش، گرانول‌های آبی
  • لنفوسیت‌ها: هسته آبی تیره، سیتوپلاسم آبی روشن
  • مونوسیت: سیتوپلاسم صورتی و هسته بنفش
  • پلاکت: گرانول‌های بنفش
رنگ آمیزی سلول خونی
تصویر رنگ‌آمیزی گیمسا نوتروفیل، زیر میکروسکوپ نوری

رنگ آمیزی سلول باکتری

برای مشاهده بخش‌های مختلف سلول باکتری زیر میکروسکوپ نوری، باید سلول را رنگ‌آمیزی کنیم. رنگ‌ها با ساختارهای مختلف درون سلول برهم‌کنش می‌کنند یا به آن‌ها متصل می‌شوند و با ایجاد اختلاف رنگ، امکان تشخیص هسته، سیتوپلاسم، دیواره سلولی و سایر بخش‌های سلولی را فراهم می‌کنند. رنگ‌های کاتیونی ازجمله متیلن‌بلو، کریستال‌ویوله و سافرانین به ساختارهایی با بار منفی مثل اسیدهای نوکلئوئیک، پلی‌ساکاریدهای اسیدی و ترکیبات دیواره سلولی متصل می‌شوند. روش‌های رنگ آمیزی سلول باکتری، بر اساس نوع و تعداد رنگ‌هایی که در آن استفاده می‌شود، در یکی از گروه‌های زیر قرار می‌گیرند.

  • «رنگ‌آمیزی ساده» (Simple Staining): در این روش از رنگ‌های پایه مثل متیلن‌بلو و فوشین برای ایجاد اختلاف رنگ استفاده می‌شود. در رنگ‌آمیزی ساده تمام سلول‌های باکتری موجود در اسمیر یک رنگ می‌شوند.
  • «رنگ‌آمیزی افتراقی یا تمایزی» (Differential Staining): در این روش‌ها از دو رنگ استفاده می‌شود که هر کدام رنگ‌های متفاوتی به ساختارهای باکتری می‌دهند. روش‌های زیر، متداول‌ترین روش‌های افتراقی در رنگ آمیزی سلول باکتری هستند.
    • رنگ‌آمیزی گرم: یکی از مهم‌ترین رنگ‌آمیزی‌های افتراقی در تقسیم‌بندی باکتری‌ها است. این رنگ‌آمیزی بر اساس پاسخ ترکیبات دیواره سلولی به دو رنگ کریستال‌ویوله و سافرانین، کمک می‌کند باکتری‌ها را در دو دسته گرم مثبت و گرم منفی قرار دهیم.
      رنگ آمیزی گرم سلول باکتری
    • رنگ‌آمیزی اسید-فست یا زیل-نیلسن: رنگ در این روش با میکولیک‌اسید موجود در دیواره سلولی باکتری‌ها برهم‌کنش می‌کند. این لیپید در دیواره سلولی همه باکتری‌ها وجود ندارد. به همین دلیل اسید-فست جزو روش‌های افتراقی است. این روش برای تشخیص مایکوباکتری‌ها استفاده می‌شود.
      رنگ آمیزی اسید فست سلول باکتری
      رنگ‌آمیزی اسید-فست مایکوباکتریوم توبرکلوزیز
    • رنگ‌آمیزی اندوسپور: با این روش می‌توان ساختار اسپور همراه با باکتری و اسپورهای آزاد را مشاهده کرد. تعداد کمی از باکتری‌های اندوسپور دارند. به همین دلیل تشخیص اندوسپور، نکته مهمی در تشخیص نوع باکتری است. باسیلوس‌ها و کلستردیوم‌ها دو گروه اصلی از باکتری‌های تولیدکننده اندوسپور هستند.
      رنگ آمیزی اندوسپور
    • رنگ‌آمیزی کپسول: در این روش از یک رنگ اسیدی برای رنگ‌آمیزی پس‌زمینه (نیگوزین یا کنگو رد) و یک رنگ بازی برای رنگ آمیزی سلول باکتریایی (کریستال‌ویوله، سافرانین، فوشین بازی یا متیلن‌بلو) استفاده می‌شود.
    • رنگ‌آمیزی گیمسا: یکی از روش‌های رنگ‌آمیزی افتراقی است که برای تشخیص گونه‌های مختلف باکتری در آزمایشگاه میکروبیولوژی از آن استفاده می‌شود.
    • رنگ‌آمیزی آکریدین اورنج: زمانی که تفسیر رنگ‌آمیزی گیمسا دشوار است یا آلودگی باکتریایی خون به‌وسیله میکروسکوپ نوری قابل اثبات نیست، از این روش برای تشخیص باکتری در نمونه‌های خون استفاده می‌شود. آکریدین اورنج به اسید‌های نوکلئیک می‌چسبد و در تشخیص مایکوپلاسما نقش دارد.
    • رنگ‌آمیزی گرانول‌های سیتوپلاسمی: با این روش وزیکول‌های حاوی نشاسته، گلیکوژن، پلی‌فسفات‌ها، هیدروکسی‌بوتیرات و سایر مواد را شناسایی می‌کنیم. رنگ‌آمیزی آلبرت، یکی از این روش‌ها است که برای رنگ‌آمیزی گرانول‌های سیتوپلاسمی کورینه‌باکتریوم دیفتریا از آن استفاده می‌شود.
  • رنگ‌آمیزی ویژه (Special Staining): این رنگ‌آمیزی برای مشاهده ساختارهای ویژه در سلول باکتری ازجمله تاژک و کپسول استفاده می‌شود. رنگ‌آمیزی منفی و رنگ‌آمیزی اشباع دو روش رنگ‌آمیزی ویژه هستند.
    • رنگ‌آمیزی منفی: روش رنگ‌آمیزی منفی در مواقعی کاربرد دارد که بخشی از ساختار مثل کپسول به رنگ‌آمیزی مقاوم است. در این روش، بخشی از سوسپانسیون باکتری با رنگ «ایندیا اینک» یا «نیگروزین» مخلوط می‌شود. در این حالت، پس‌زمینه سیاه‌رنگ می‌شود و کپسول باکتری یا مخمر رنگ نگرفته و زیر میکروسکوپ مشخص خواهد شد.
    • رنگ‌آمیزی اشباع: در این روش ساختارهای باکتری که قطر بسیار کمی دارند به‌وسیله نمک‌های نقره ضخیم می‌شوند. این رنگ‌آمیزی در مشاهده تاژک باکتری و اسپریوشیت‌ها کاربرد دارد.
رنگ آمیزی سلول باکتری
انواع رنگ‌آمیزی سلول‌های باکتری

روش‌های غیرمتداول رنگ‌آمیزی باکتری

بعضی از روش‌های رنگ آمیزی سلول باکتری کاربرد کمتری دارد و زمانی که روش‌های دیگر در دسترس نباشند از آن‌ها استفاده می‌شود.

رنگ آمیزی سلول باکتری با روش اورامین رودامین

روش «رنگ‌آمیزی اورامین-رودامین» (Auramine-rhodamine staining) یکی از روش‌های رنگ‌آمیزی فلوئورسنت است برای مشاهده باسیل‌های اسید-فست است. رنگ فلوئورسنت اورامین-رودامین، با میکولیک‌اسیدهای دیواره مایکوباکتری‌ برهم‌کنش می‌کند و با نشر رنگ زرد یا نارنجی زیر میکروسکوپ فلوئورسنت، از پس‌زمینه سبز تفکیک می‌شود..

رنگ‌آمیزی سلول با تریپان بلو

روش‌های متنوعی برای شمارش سلول‌ها وجود دارد اما رنگ‌آمیزی تریپان‌بلو یکی از روش‌های ارزان و پرکاربرد شمارش سلول‌های مرده است. این رنگ فقط بر سلول‌هایی اثر نمی‌گذارد که غشای کاملا سالم دارند. غشای سلولی نسبت به تریپان‌بلو نفوذناپذیر است به همین دلیل پس از مرگ یا در سلول‌هایی که غشا آسیب دیده است، رنگ وارد سیتوپلاسم شده و با پروتئین‌های سیتوپلاسمی برهم‌کنش می‌کند. در این رنگ‌آمیزی توجه به چند نکته بسیار مهم است.

  • تمایل تریپان‌بلو به پروتئین‌های سرم از پروتئین‌های سیتوپلاسمی بیشتر است. به همین دلیل اگر رنگ پس‌زمینه آبی‌تیره مشاهده کردید، سوسپانسیونی از سلول‌ها را در بافر فسفات یا محیط فاقد پروتئین بسازید و دوباره رنگ‌آمیزی را انجام دهید.
  • رنگ‌آمیزی تریپان‌بلو نکروز و آپوپتوز را از هم تشخیص نمی‌دهد.
  • سلول‌ها را ۳ تا ۵ دقیقه پس از مخلوط کردن با تریپان‌بلو بشمارید. پس از این زمان سلول‌های دیگر می‌میرند و درصد سلول‌های مرده افزایش می‌یابد.
رنگ آمیزی سلول با تریپان بلو
شمارش سلول‌ها بعد از رنگ‌آمیزی تریپان بلو زیر میکروسکوپ نوری

رنگ آمیزی سلول گیاهی

رنگ‌آمیزی سلول‌ها و بافت‌های گیاهی برای بررسی بخش‌های مختلف گیاه ازجمله بافت‌های آوندی، دیواره سلولی، بافت پارانشیمی و دیگر بافت‌ها انجام می‌گیرد. در این روش‌ها از رنگ‌های مختلفی برای برهم‌کنش با ترکیبات متفاوت این بافت‌ها استفاده می‌شود. رنگ‌ها و نوع بافتی که رنگ می‌کنند، در جدول زیر آمده است.

رنگ  بافت گیاهی 
فوشین بازی بافت چوبی و چوب‌پنبه
متیلن‌بلو چوب و چوب‌پنبه
سبز جانوس چوب و چوب‌پنبه
بیسمارک بافت‌های سلولزی
قرمز کنگو بافت‌های سلولزی
کارمن زاجی پارانشیم، کلانشیم، آوند آبکشی

در ادامه بعضی از روش‌های رنگ‌آمیزی متداول برای بافت‌های گیاهی را بررسی می‌کنیم.

روش رنگ آمیزی فوشین بازی

برای رنگ‌آمیزی و شناسایی بافت‌های آوندی در سلول‌های گیاهی می‌توان از رنگ فوشین بازی استفاده کرد. این رنگ با لیگنین موجود در دیواره سلولی ثانویه در گیاهان برهم‌کنش می‌کند.

روش رنگ آمیزی تولوئیدن‌بلو

تولوئیدن‌بلو، برهم‌کنش متفاوتی با ترکیبات دیواره سلولی گیاهی دارد و به هر بخش رنگی متفاوت می‌دهد. محلول این رنگ کاتیونی آبی‌رنگ است اما پس از برهم‌کنش با ترکیبات کاتیونی سلول به رنگ‌های مختلف دیده می‌شود.

  • سبز، سبزآبی و آبی روشن پس از برهم‌کنش با ترکیبات آروماتیک ازجمله پکتین و لیگنین
  • بنفش مایل به صورتی پس از برهم‌کنش با پلی‌ساکاریدهای کربوکسیله
  • آبی مایل به صورتی یا سبز پس از برهم‌کنش با مولکول‌های اسیدنوکلئوئیک

روش رنگ‌آمیزی کنگو رد

کنگو رد، ترکیبی محلول در آب و کلوئیدی است که در روش «رنگ‌آمیزی کنگو رد» (Congo Red Staning) برای تشخیص دیواره سلولی گیاهان و قارچ‌ها استفاده می‌شود.

روش رنگ‌آمیزی سافرانین

سافرانین یکی از رنگ‌هایی است که برای رنگ‌آمیزی دیواره سلولی گیاهان از آن بهره برده می‌شود. این رنگ با لیگنین موجود در دیواره ثانویه سلول‌های گیاهی برهم‌کنش می‌کند و دیواره زیر میکروسکوپ نوری، به رنگ قرمز مشاهده می‌شود. از این روش رنگ‌آمیزی می‌توان برای تشخیص آوندهای چوبی و بافت اسکلرانشیمی از آوند آبکشی، بافت پارانشیم و کلانشیم استفاده کرد.

روش رنگ‌آمیزی محلول ید

نشاسته منبع ذخیره گلوکز در ساختارهای گیاهی است. برای شناسایی این پلی‌ساکارید در بافت‌های گیاهی می‌توان از بر‌هم‌کنش محلول ید با این مولکول استفاده کرد. محلول ید قهوه‌ای‌رنگ در حضور مولکول نشاسته به آبی تیره یا بنفش تغییر رنگ می‌دهد.

سوالات متداول

در این بخش تعدادی از سوالات پرتکرار پیرامون رنگ‌آمیزی سلول‌ها را پاسخ می‌دهیم.

 چرا یاخته ها را رنگ آمیزی می کنند ؟

بخش‌های مختلف سلول بی‌رنگ هستند. به همین دلیل نمی‌توان آن‌ها را زیر میکروسکوپ نوری از هم تشخیص داد. برهم‌کنش متفاوت رنگ با این بخش‌ها، امکان تمایز آن‌ها زیر میکروسکوپ نوری را فراهم می‌کند.

سلول های پوششی دهان با چه روشی رنگ‌آمیزی می شوند؟

متیلن بلو، یکی از رنگ‌هایی است که می‌توان از آن برای مشاهده بخش‌های مختلف سلول‌های پوششی دهان زیر میکروسکوپ نوری استفاده کرد.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۴ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

مرضیه پیمان فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد نانوفناوری پزشکی است. در زمینه ترجمه متون تخصصی و کاربردهای نانو‌ساختارها در پزشکی فعالیت می‌کند. در حال حاضر در زمینه تولید‌ محتوای زیست‌شناسی با فرادرس همکاری می‌کند.