КнигоПровод.Ru30.09.2020

/Наука и Техника/Биология

Гистологический процессинг: Фиксация клеток и тканей. Хромсодержащие фиксаторы. Фиксатор Навашина. Достижения и проблемы — Буданцев А. Ю.
Гистологический процессинг: Фиксация клеток и тканей. Хромсодержащие фиксаторы. Фиксатор Навашина. Достижения и проблемы
Научное издание
Буданцев А. Ю.
год издания — 2015, кол-во страниц — 132, ISBN — 978-5-02-039180-2, тираж — 300, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 190 гр., издательство — Наука
цена: 400.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Работа выполнена при поддержке РФФИ по проекту 14-08-00-295

Р е ц е н з е н т ы:
д-р хим. наук В. И. Брусков
д-р биол. наук А. Г. Погорелов

Утверждено к печати Учёным советом Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — гистолог, хромсодерж, навашин, гистохим, цитолог, цитодиагност, микротехн, формалин, бихромат, фиксатор

Монография посвящена обсуждению проблем первой технологии гистологического процессинга — фиксации гистологического материала. Главная идея монографии — показать значение исследования физико-химических и биофизических механизмов фиксации и роли таких исследований в развитии теоретических и практических основ химической фиксации тканей для гистологии и гистохимии. Указанные направления развития гистологии рассмотрены на примере хромсодержащих фиксаторов и анализе данных о фиксаторе Навашина. Проведённое спектральное исследование реакций в составе фиксатора Навашина показало значение изучения физико-химических процессов для научно обоснованного использования методов химической фиксации тканей. В монографии описаны значение эмпирических подходов в химической фиксации, важность использования «живых клеток» при изучении биофизики фиксации, исследования физико-химических свойств фиксаторов тканей животных и растений и роль творческого потенциала исследователя в области практической гистологии и гистохимии.

Для научных сотрудников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области изучения и использования технологий гистологического процессинга.


В современной литературе в области гистологии и гистохимии всё шире используется термин «гистологический процессинг» вместо менее удачного термина «микротехника».

Методы гистологического процессинга составляют основу технологий приготовления препаратов для морфологического и гистохимического анализа клеток и тканей животных и растений и имеют фундаментальное значение для современной теоретической и экспериментальной биологии и медицины. Большое и самостоятельное направление представляют методы гистологического процессинга нормальных и патологических тканей человека, которые активно используются в практической медицине — в цитодиагностике.

Первый шаг в гистологическом процессинге связан с фиксацией ткани. От «правильного» использования фиксации в значительной степени зависит качество препаратов для микроскопии. Среди технологий фиксации особое место занимают методы химической фиксации, которые основаны на использовании различных химических соединений и их комбинаций для остановки биохимических процессов в живых тканях с сохранением их прижизненной морфологии.

На протяжении более ста лет развития методов химической фиксации создано много рецептов фиксирующих составов простых и «сложных» химических фиксаторов и протоколов их использования. При составлении рецептов и протоколов в подавляющем большинстве случаев исследователи использовали эмпирический подход, основанный на опытном подборе состава фиксаторов. Так, например, произошло с историей одного из наиболее широко используемого фиксатора — раствора формальдегида в воде (формалин) в виде забуференного раствора или в составе сложных фиксирующих смесей. Всё началось более ста лет назад со случайного применения формалина для сохранения анатомических препаратов и затем полученные данные были перенесены в гистологический процессинг в качестве фиксирующего соединения. В случае формалина до настоящего времени проводятся научные исследования его действия на ткани, которые показали некоторые детали физико-химических механизмов фиксирующего действия формалина и способствовали разработке эффективных методов использования формальдегида, особенно в комбинации с другими реагентами.

Большое число составов простых и сложных фиксаторов, «родившись» в результате случайных и эмпирических предположений, на многие годы оставались без детального анализа физико-химических процессов взаимодействия тканевых и клеточных структур с фиксирующими соединениями и причин артефактов, которые сопровождают фиксацию. Известно, что процесс фиксации сопровождается: сжатием или набуханием тканей и клеток; фиксаторы с разными скоростями проникают в ткань, что создаёт градиент концентрации фиксирующих соединений в разных зонах фронта распространения фиксаторов в тканях; экстракцией и смещением внутриклеточных химических соединений и т.д.

По-видимому, нельзя отрицать важность эмпирического подхода для поиска и разработки состава фиксирующих смесей. Тем более, что именно эмпирические результаты в области создания фиксаторов дали возможность в настоящее время проводить исследования в гистологии и получать значимые результаты.

В практической гистологии эмпирически составленные фиксаторы годами и десятилетиями публикуются в неизменном виде в учебниках и справочниках по методам гистологии. Создаются различные модификации фиксаторов, которые используются без критического анализа физико-химических механизмов их действия на клетки и ткани, опираясь только на авторитет их авторов.

Очевидно, что анализ реакции клеток и тканей на фиксирующие соединения не только расширит наши представления о том, насколько изменяется морфология и химия нативной ткани в процессе фиксации, но и даст обоснованные подходы разработки новых фиксаторов для гистологического процессинга.

На этом пути мы можем приблизиться к цели, которую сформулировал Дж. Бейкер в классической монографии: «Принципы биологической микротехники можно свести к одному положению: когда мы готовим препарат для любого микроскопического исследования, мы должны попытаться понять, что мы делаем, ибо в противном случае мы будем изучать неизвестный объект, который был приготовлен неизвестным способом».

Мы попытались провести анализ данных о группе хромсодержащих фиксирующих смесей с точки зрения вопроса: насколько мы осознанно используем эти фиксаторы? На примере фиксатора Навашина рассмотрены работы почти 100-летнего периода его эмпирического использования. Рассмотрены некоторые результаты изучения окислительно-восстановительных реакций между химическими компонентами, входящими в его состав — хромовой кислотой, формальдегидом и уксусной кислотой, при помощи спектральных методов. Полученные результаты дали несколько научно обоснованных рекомендаций по использованию фиксатора в гистологическом процессинге и показали проблемы, которые необходимо решить в области гистологии (работа проведена в Лаборатории функциональной гистохимии Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН).

На основе проведённого анализа данных очевидна важность соединения эмпирического опыта с научным анализом механизмов действия гистологических фиксаторов. По-видимому, нет необходимости доказывать очевидное положение о том, что только эмпирические подходы в области химической фиксации, соединённые с исследованиями физико-химических механизмов действия фиксаторов на клетки и ткани, являются единственным направлением прогресса в теоретической и практической гистологии.

Автор выражает искреннюю благодарность проф. В. А. Отеллину, проф. Ю. И. Посудину, проф. В. П. Кутышенко и всем сотрудникам Лаборатории функциональной гистохимии за поддержку и ценные замечания…

ПРЕДИСЛОВИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие3
 
Глава 1
Гистологический процессинг (микротехника)6
 
1.1. Кратко о микротехнике6
1.2. Химическая фиксация (первая половина XX века)8
1.3. Современная техника для гистологии18
1.4. Фиксация (вторая половина XX века)20
1.5. Живые клетки24
 
Глава 2
Хромсодержащие фиксаторы. Фиксатор Навашина36
 
2.1. Поиски первоисточника. Немного истории38
2.2. Исследования Г. А. Левитского43
2.3. Модификации фиксатора Навашина47
2.4. От исследований к практике50
2.5. Эксперименты С. Г. Навашина с живыми препаратами52
2.6. Физико-химические свойства фиксатора Навашина53
2.6.1. Хромовая кислота и бихроматы56
2.6.2. Координационные связи хрома72
2.6.3. Уксусная кислота73
2.6.4. Формальдегид78
2.6.5. Скорость проникновения фиксирующих реагентов и их смесей
    в ткань82
2.7. Спектральное исследование окислительно-восстановительных реакций
в фиксаторе Навашина90
 
Глава 3
Эмпирический опыт и научно обоснованный подход в работах
С. Г. Навашина и С. Р. Кахаля
97
 
3.1. «Секреты» экспериментальной работы С. Г. Навашина98
3.2. Школа С. Г. Навашина107
3.3. Творчество Сантяго Рамон-и-Кахаля109
3.4. Связь времён. Заветы великих предков. Современные реалии117
 
Заключение120
 
Литература123

Книги на ту же тему

  1. Биохимия цитоплазмы, Хесин Р. Б., 1960
  2. Практикум по цитологии: Учебное пособие, Ченцов Ю. С., ред., 1988
  3. Введение в количественную цитохимию, Вид Д., 1969
  4. Синцитиальная цитоплазматическая связь и слияние нейронов, Сотников О. С., 2013
  5. Молекулярная биология клетки: Сборник задач, Уилсон Д., Хант Т., 1994
  6. Путешествие в мир живой клетки, де Дюв К., 1987
  7. Разделение клеточных частиц и макромолекул, Альбертсон П., 1974

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru