The Embryo Project Encyclopedia

Die Golgi-Färbetechnik, nach der Farbe des Flecks auch Schwarzreaktion genannt, wurde in den 1870er und 1880er Jahren in Italien entwickelt, um Gehirnzellen (Neuronen) unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Camillo Golgi entwickelte die Technik während der Arbeit mitnervengewebe, bei dem Golgi die Zellstruktur unter dem Mikroskop untersuchen musste.Golgi verbesserte bestehende Färbemethoden und ermöglichte es Wissenschaftlern, zum ersten Mal ganze Neuronen zu betrachten und die Art und Weise zu verändern, wie Menschen die Entwicklung und Zusammensetzung der Gehirnzellen diskutierten. Jahrhundert informierte Golgis Färbemethode weiterhin die Forschung am Nervensystem, insbesondere in Bezug auf die Embryonalentwicklung.

Golgi begann zwischen 1870 und 1872 im Labor von Giulio Bizzozero am Institut für Allgemeine Pathologiean der Universität von Pavia in Pavia, Italien, Forschungen über das Nervensystem und seine zelluläre Struktur zu veröffentlichen. Danach wurde Golgi Chefarzt am Pio Luogo degli Incurabili (Krankenhaus für Chronisch Kranke) in Abbiategrasso, Italien. Er baute ein Labor in der Küche des Krankenhauses, wo er eine neue Technik entwickelte, um Nervengewebe zu erhalten. Die Färbemethode seiner Zeit beinhaltete das Färben eines organischen Gewebes mit rotem Karmin oder Schwarzhämatoxylin und Aussetzen an ein Reagenz, wie Kaliumdichromatoder Chromsäure, die die einzelnen Neuronen härtete. Wissenschaftler isolierten dann einzelne Zellen, indem sie sie unter einem Mikroskop trenntenmit Nadeln. Weil Neuronen eine andere Form als andere habenzellen des Körpers, brachen Wissenschaftler oft die Projektionen der Zelle ab, wenn sie versuchten, sie zu trennen. Zu diesen Projektionen gehörten netzartige Dendriten, die neuronale Impulse empfangen und an den Zellkörper weiterleiten, und das lange Axon auf der anderen Seite des Zellkörpers, das diese Impulse weiterleitet.

Golgis frühe Versuche, die Färbung zu verbessern, beinhalteten die Infusion von Zellen mit verschiedenen Metallen, um ganze Neuronen und andere Arten von Geweben genauer zu betrachten. Nach dem Experimentieren mit der Exposition von Zellen gegenüber Gold Undquecksilber verwendete Golgi Silbernitrat. Der Silbernitratfleck ermöglichte es ihm, die Neuronen in ihrer Gesamtheit zu sehen und sie vor einem hellgelben Hintergrund schwarz zu machen. Die schwarze Farbe der befleckten Neuronen veranlasste ihn, seine Technik la reazione nera (die schwarze Reaktion) zu nennen. Der Färbeprozess färbte fünf bis zehn Prozent der Zellen pro Probe, so dass Golgi einzelne Zellstrukturen inmitten verschlungener Massen von Nervengewebe sehen konnte.

Die Mechanismen der Golgi-Färbetechnik waren denen ähnlichvon seinen Zeitgenossen. Um das weiche Nervengewebe zu härten,tauchte Golgi zunächst Proben für bis zu fünfundvierzig Tage in eine 2,5-prozentige Kaliumdichromatlösung ein. Als nächstes tränkte er die Proben in einem 0.5zu 1 prozent silbernitrat lösung für verschiedene mengen von zeitzu färben einige der zellen schwarz. Golgi dehydrierte dann die Proben mit Alkohol und schnitt sie in Abständen von 100 mikron, was der Dicke eines Stücks Papier entspricht, breit genug, um ein Neuron intakt zu halten. Golgi spülte dann das Gewebe in Terpentin und befestigte esan einem Objektträger mit klarem Kaugummi Damar, um es zu konservieren. Zu diesem Zeitpunkt betrachtete er eine Probe unter einem Mikroskop.

Golgi veröffentlichte die Ergebnisse seines Färbeverfahrens 1873 in einem Aufsatz mit dem Titel “Sulla Struttura della Sostanza Grigia del Cervello” (Über die Struktur der grauen Hirnsubstanz). In Deutschland veröffentlichte Franz Bollveröffentlichte Notizen von Golgis Arbeit in deutschen Zeitschriften, die Nachrichten über Golgis Arbeit verbreiteten. Golgi setzte seine Färbetechnik fort, um Nervengewebe zu untersuchen, und sammelte später seinen 1885 veröffentlichten Befund inSulla Fina Anatomia degli Organi Centrali del Sistema Nervoso(Über die feine Anatomie der zentralen Organe des Nervensystems). In diesem Jahr verwendete Eugen Bleuler, ein Psychiater in der Schweiz, Golgis Färbemethode und präsentierte der Medizinischen Gesellschaft Zürich Proben der Großhirnrinde von Rabbit.

In den 1880er Jahren untersuchte Albert von Kölliker, ein Physiologe in der Schweiz, die Entwicklung des Gehirns, der neurosensorischen Bahnen und der inneren Organentwicklung bei Säugetieren unter Verwendung der Golgi-Färbetechnik. Er erlernte die Technik unter der Anweisung von Golgiin 1887, und er veröffentlichte “Ueber Golgi’s Untersuchungen, den FeinerenBau des Centralen Nervensystems Betreffen” (Über Golgi’s StudiesConcerning die feinere Struktur des zentralen Nervensystems) laterthat Jahr. Kölliker lobte Golgis Färbetechnik und veranlasste mehrwissenschaftler, sie zu übernehmen.

1887 änderte Santiago Ramón y Cajal in Spanien die Technik, indem er Silbernitrat in zwei kürzeren Tränken anstelle eines langen Einweichens in das Gewebe einführte. Diese Änderung verbesserte die Farbe anddetail des Flecks. Forscher wie Golgi und Ramón y Cajal verwendeten die Ergebnisse solcher Färbestudien, um das Neurondoctrin zu entwickeln, das besagt, dass Neuronen einzelne Zellen sind, die elektrische Impulse zu und von einander übertragen. Diese Theorietransformierte Theorien über die Struktur und Funktion des Nervensystems. Wissenschaftler bestätigten die Theorie, indem sie die Golgi-Färbetechnik verwendeten, um die Lücken oder Synapsen zwischen Neuronen zu zeigen. Golgi und Ramón y Cajal teilten sich derNobel-Preis in Physiologie oder Medizin zu 1906.

1917 passte Pío del Río Hortega die Methode von Golgi weiter an, indem er Gewebe mit Formalin, Chloralhydrat und Kaliumchromat fixierte, was die Zeit verringerte, die für die Fertigstellung der Färbung erforderlich war. Jahrhundert verwendeten Forscher die Methode von delRío Hortega, um nicht-neuronale Gehirnzellen wie neurogliaand Zellen des Kleinhirns zu färben. Nach einer Flaute in der Popularität zwischen den Weltkriegen gewann die Golgi-Färbetechnik Popularität in den späten 1930er Jahren mit der Einführung des Elektronenmikroskops.

Wissenschaftler verwendeten Golgis Färbetechnik, um die Bildung von Neuronen, dem Gehirn und sensorischen Bahnen besser zu erklären. Golgistaining half auch Wissenschaftlern, Organellen innerhalb von Zellen zu klassifizieren, einschließlich Muskelzellorganellen, die Kalzium speichern und transportieren, das sarkoplasmatische Retikulum genannt, und die proteinmodifizierenden Organellen in Zellen, die Golgi-Apparat genannt werden. Die Golgi-Färbetechnik blieb eine primäre Färbemethode.ins einundzwanzigste Jahrhundert.