The Embryo Project Encyclopedia

de Golgi kleuring techniek, ook wel de zwarte reactie genoemd naar de kleur van de vlek, werd ontwikkeld in de jaren 1870 en 1880 in Italië om hersencellen (neuronen) zichtbaar te maken onder de microscoop. Camillo Golgi ontwikkelde de techniek terwijl het werken metnervous weefsel, die Golgi vereiste om celstructuur onder de microscoop te onderzoeken.Golgi verbeterde de bestaande methoden van kleuring, en stelde wetenschappers in staat om voor het eerst volledige neuronen te bekijken en de manier waarop mensen de ontwikkeling en samenstelling van de hersencellen bespraken, te veranderen. Tot in de twintig-fist eeuw, Golgi ‘ s stainingmethode bleef het onderzoek naar het zenuwstelsel te informeren, in het bijzonder met betrekking tot embryonale ontwikkeling. Golgi begon tussen 1870 en 1872 met het publiceren van onderzoek naar het zenuwstelsel en zijn cellularstructuur, terwijl hij werkte in het laboratorium van Giulio Bizozero aan het Instituut voor algemene pathologie van de Universiteit van Pavia in Pavia, Italië. Daarna werd Golgi arts aan het Pio Luogo Degli Incurabili (ziekenhuis voor dechronisch zieken) in Abbiategrasso, Italië. Hij bouwde een laboratorium in de keuken van het ziekenhuis, waar hij een nieuwe techniek ontwikkelde om neurale weefsels te bewaren. De kleuringmethode van zijn tijd bestond erin een organisch weefsel te bevlekken met rode karmijn of zwarthematoxyline en het bloot te stellen aan een reagens, zoals kaliumdichromaat of chroomzuur, dat de individuele neuronen verhardde. Wetenschappers hebben individuele cellen geà soleerd door ze te scheiden onder een microscoop met naalden. Omdat neuronen een andere vorm hebben dan andere cellen van het lichaam, braken wetenschappers vaak de projecties van de cel af wanneer ze ze probeerden te scheiden. Die projecties omvatten web – achtige dendrieten die neurale impulsen ontvangen en doorgeven aan het cellichaam, en het lange axon aan de andere kant van het cellichaam dat deze impulsen doorgeeft. De eerste pogingen van Golgi om de kleuring te verbeteren betroffen het injecteren van cellen met verschillende metalen om volledige neuronen en andere soorten weefsels beter te kunnen zien. Na experimenten met het blootstellen van cellen aan goud en kwik, gebruikte Golgi zilvernitraat. De zilvernitraatvlek stelde hem in staat om de neuronen in hun geheel te zien, waardoor ze zwart werden tegen een lichtgele achtergrond. De zwarte kleur van de gekleurde neuronen leidde hem ertoe zijn techniek la reazione nera (de zwarte reactie) te noemen. Het bevlekken proces geverfd vijf tot tien percenten van cellspersteekproef, die Golgi toelaten om individuele celstructuren te zien te midden van getangled massa ‘ s van zenuwweefsel. De mechanismen van de Golgi kleuring techniek waren vergelijkbaar met die van zijn tijdgenoten. Ten eerste,om het zachte neurale weefsel te harden, ondergedompeld Golgi monsters voor maximaal vijfenveertig dagen in een 2,5 procent dikalium dichromaat oplossing. Vervolgens doorweekte hij de monsters in een 0.5 tot 1 procent zilvernitraatoplossing voor verschillende hoeveelheden tijdom sommige cellen zwart te verven. Golgi vocht de monsters uit met alcohol en sneed ze met intervallen van 100 micron, de equivalent van de dikte van een stuk papier, breed genoeg om één neuronintact te houden. Golgi spoelde vervolgens het weefsel in terpentijn en bevestigde het aan een dia met heldere gom damar om het te bewaren. Op dat moment bekeek hij een monster onder een microscoop. Golgi publiceerde de resultaten van zijn kleuring procedure in een publicatie uit 1873 getiteld “Sulla Struttura della Sostanza Grigia del Cervello”(over de structuur van de grijze hersenmassa). In Duitsland publiceerde Franz Bollnotities van Golgi ‘ s werk in Duitse tijdschriften, waarin het werk van Golgi werd uitgespreid. Golgi bleef zijn kleuringtechniek gebruiken om neurale weefsels te onderzoeken, en verzamelde later zijn vondst inSulla Fina Anatomia degli organi Centrali del sistema Nervoso (over de fijne anatomie van de centrale organen van het zenuwstelsel), gepubliceerd in 1885. Dat jaar gebruikte Eugen Bleuler, een psychiater inZwitserland, de kleuringmethode van Golgi en presenteerde hij specimens van de hersenschors van Rabbit aan de Medische Vereniging van Zürich. In de jaren 1880 bestudeerde Albert von Kölliker, een fysioloog in Zwitserland, de ontwikkeling van de hersenen,neuro-sensorische pathways en interne orgaanontwikkeling bij zoogdieren met behulp van de Golgi-kleuringtechniek. Hij leerde de techniek onder de instructie van Golgiin 1887 en publiceerde later dat jaar “ueber Golgi’ s Untersuchungen, den FeinerenBau des Centralen Nervensystems Betreffend”. Kölliker prees Golgi ‘ s kleuring techniek, wat ertoe leidde dat morescientisten het overnamen. In 1887 veranderde Santiago Ramón y Cajal in Spanje de techniek door zilvernitraat in het weefsel in te voeren in twee kortere weken in plaats van een lange weken. Die wijziging verbeterde de kleur en detail van de vlek. Onderzoekers zoals Golgi en Ramón y Cajal gebruiktresultaten van dergelijke vlekken studies te helpen ontwikkelen van de neurodoctrine, die stelde dat neuronen individuele cellen die elektrische impulsen naar en van elkaar. Die theorie transformeerde theorieën over de structuur en functionaliteit van het zenuwstelsel. Wetenschappers bevestigden de theorie door de Golgi kleuring techniek te gebruiken om de gaten,of synapsen, tussen neuronen te tonen. Golgi en Ramón y Cajal gedeeld theNobel prijs in Fysiologie of Geneeskunde aan in 1906. In 1917 paste Pío del Río Hortega de methode van Golgi verder aan door weefsels te bevestigen met formaline, chloraalhydraat en kaliumchromaat, waardoor de tijd die nodig was om de kleuring te voltooien, werd verminderd. In de eenentwintigste eeuw gebruikten onderzoekers delRío Hortega ‘ s methode om niet-neuronale hersencellen zoals neurogliaen cellen van het cerebellum te verven. Na een pauze in populariteit tussen de wereldoorlogen, de Golgi kleuring techniek herwonnen populariteit in de late jaren 1930 met de introductie van de elektronenmicroscoop.

wetenschappers gebruikten Golgi ‘ s kleuring techniek om de vorming van neuronen, de hersenen en sensorische pathways beter te verklaren. Golgistaining hielp ook wetenschappers organellen binnen cellen,met inbegrip van organellen van de spiercel classificeren die calcium opslaan en vervoeren,genoemd sarcoplasmic reticulum, en eiwit-modifyingorganellen in cellen genoemd het Golgi-apparaat. De Golgi kleuring techniek bleef een primaire methode van kleuringin De eenentwintigste eeuw.