the Embryo Project Encyclopedia

technika barwienia Golgiego, zwana również czarną reakcją Po kolorze plamy, została opracowana w latach 1870 i 1880 we Włoszech, aby komórki mózgowe (neurony) były widoczne pod mikroskopem. Camillo Golgi opracował technikę podczas pracy z tkanką nerwową, która wymagała od Golgiego zbadania struktury komórkowej pod mikroskopem.Golgi udoskonalił istniejące metody barwienia, umożliwiając naukowcom oglądanie całych neuronów po raz pierwszy i zmieniając sposób, w jaki ludzie omawiali rozwój i skład komórek mózgu. W dwudziestym pierwszym wieku metoda stainingmethod Golgiego kontynuowała badania nad układem nerwowym, szczególnie dotyczące rozwoju embrionalnego.

Golgi zaczął publikować badania nad układem nerwowym i jego strukturą komórkową w latach 1870-1872, pracując w laboratorium Giulio Bizzozero w Instytucie Patologii Ogólnej na Uniwersytecie w Pawii we Włoszech. Następnie Golgi został lekarzem w Pio Luogo degli Incurabili (szpitalu dla chorych przewlekle) w Abbiategrasso we Włoszech. Zbudował laboratorium w kuchni szpitala, gdzie opracował nową technikę pobierania tkanek nerwowych. Metoda barwienia jego czasówrozwiązane barwienie tkanki organicznej z Czerwonym karminem lub blackhematoxylin i wystawiając go na odczynnik, jak dichromian potasu lub kwas chromowy, który utwardza poszczególne neurony. Naukowcy wyizolowali poszczególne komórki, rozdzielając je pod mikroskopem za pomocą igieł. Ponieważ neurony mają inny kształt niż inne komórki ciała, naukowcy często zrywali projekcje z komórki, próbując je rozdzielić. Projekcje te obejmowały podobne do sieci dendryty, które odbierają impulsy nerwowe i przekazują je do ciała komórki, a długi Akson po drugiej stronie ciała komórki przekazuje te impulsy.

wczesne próby Golgiego, aby poprawić barwienie, obejmowały infuzję komórek z różnymi metalami, aby zobaczyć całe neurony i inne rodzaje tkanek w głębszych szczegółach. Po eksperymentach z wystawianiem komórek na działanie złota i Merkury, Golgi użył azotanu srebra. Plama azotanu srebra enabledhim, aby zobaczyć neurony w całości, zmieniając je na czarne z jasnożółtym tłem. Czarny kolor zabarwionych neuronów skłonił go do nazwania swojej techniki la reazione nera (czarnaakcja). Proces barwienia barwił od pięciu do dziesięciu procent próbki komórek, umożliwiając Golgiemu zobaczenie poszczególnych struktur komórkowych pośród rozszczepionych mas tkanki nerwowej.

mechanizmy techniki barwienia Golgiego były podobne do tych współczesnych. Po pierwsze, aby utwardzić miękką tkankę nerwową,Golgi zanurzał próbki przez okres do czterdziestu pięciu dni w roztworze dichromianu potasu o stężeniu 2,5%. Następnie namoczył próbki w 0.5 do 1 procent roztworu azotanu srebra dla różnych ilości czasu, aby zabarwić niektóre komórki na czarno. Golgi następnie odwodnił próbki alkoholem i pokroił je w odstępach 100 mikronów, co odpowiada grubości kawałka papieru, wystarczająco szerokiemu, aby utrzymać jeden neuronintakt. Golgi następnie przepłukał tkankę terpentyną i przymocował ją do szkiełka z przezroczystą gumą damar, aby ją zachować. W tym momencie zbadał próbkę pod mikroskopem.

Golgi opublikował wyniki swojej procedury barwienia w dokumencie z 1873 roku zatytułowanym “Sulla Struttura della Sostanza Grigia del Cervello”(o strukturze szarej materii mózgowej). W Niemczech Franz Bollpublikował notatki z pracy Golgiego w niemieckich czasopismach, które rozpowszechniały wiadomości o pracy Golgiego. Golgi nadal stosował technikę barwienia w celu zbadania tkanek nerwowych, a później zgromadził swoje odkrycie inSulla Fina Anatomia degli Organi Centrali del sistema Nervoso(o doskonałej anatomii centralnych narządów układu nerwowego)opublikowane w 1885. W tym samym roku Eugen Bleuler, psychiatra w Zurychu, zastosował metodę barwienia Golgiego i przedstawił Towarzystwu medycznemu w Zurychu okazy kory mózgowej.

w latach 80.XX wieku Albert von Kölliker, fizjolog ze Szwajcarii, badał rozwój mózgu,szlaki nerwowo-czuciowe i rozwój narządów wewnętrznych u ssaków za pomocą techniki barwienia Golgiego. Uczył się tej techniki pod kierunkiem Golgiego w 1887 roku, a później opublikował “Ueber Golgi’ s Untersuchungen, den FeinerenBau des Centralen Nervensystems Betreffend” (o studiach Golgiego nad drobniejszą strukturą centralnego układu nerwowego). Kölliker chwalił technikę barwienia Golgiego, co skłoniło morescientists do jej zastosowania.

w 1887 r.Santiago Ramón y Cajal w Hiszpanii zmienił technikę wprowadzając azotan srebra do tkanki w dwóch krótszych moczeniach, zamiast jednego długiego moczenia. Ta zmiana poprawiła kolor idetail plamy. Naukowcy tacy jak Golgi i Ramón y Cajal wykorzystali wyniki takich badań barwienia, aby pomóc w rozwoju neurondoktryny, która stwierdziła, że neurony są pojedynczymi komórkami, które przekazują impulsy elektryczne do i od siebie. Teoria ta przekształciła teorie struktury i funkcjonalności układu nerwowego. Naukowcy potwierdzili teorię za pomocą techniki barwienia Golgiego,aby pokazać luki lub synapsy między neuronami. Golgi i Ramón y Cajal podzielili się w 1906 roku Nagrodą thenobela w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

w 1917 r. Pío del Río Hortega zaadaptował metodę Golgiego, łącząc tkanki formaliną, hydratem chloralu i chromianem potasu, co skróciło czas niezbędny do zakończenia barwienia. W XXI wieku naukowcy wykorzystali metodę delRío Hortegi do barwienia nieneuronalnych komórek mózgowych, takich jak neurogliaia i komórki móżdżku. Po zaniku popularności między wojnami światowymi, technika barwienia Golgiego odzyskała popularność w latach 30. wraz z wprowadzeniem mikroskopu elektronowego.

naukowcy wykorzystali technikę barwienia Golgiego, aby lepiej wyjaśnić zmiany neuronów, mózgu i ścieżek czuciowych. Golgistaining pomógł również naukowcom klasyfikować organelle w komórkach, w tym organelle komórek mięśniowych,które przechowują i transportują wapń, zwane siateczką sarkoplazmatyczną i modyfikującymi białko organizmami w komórkach nazywanymi aparatem Golgiego. Technika barwienia Golgiego pozostała podstawową metodą barwienia w XXI wieku.