رنگ‌آمیزی سلول چیستی و انواع

رنگ‌آمیزی سلول ها، یک ابزار حیاتی‌ است که به دانشمندان، دانشجویان و محققان علوم زیستی امکان می‌دهد تا ساختار و عملکرد سلول‌ها را بهتر درک کنند. این فرایند، با مشاهده و تجزیه و تحلیل سلول‌ها تحت میکروسکوپ، به آن‌ها امکان می‌دهد تا اطلاعات حیاتی و مهمی را در مورد بیماری‌ها و همچنین عملکرد سلول‌ها، به دست آورند. رنگ‌آمیزی گرم (Gram Staining) تا رنگ‌های فلورسنت، هر یک از این روش‌ها برای مقاصد خاصی استفاده می‌شود. در این مقاله از مجله‌ی بیوزوم، به بررسی انواع مختلف روش‌های رنگ‌آمیزی سلول می‌پردازیم. بنابراین، همراه ما باشید تا با تمامی جزئیات این ابزارهای مهم در علوم زیستی آشنا شوید.

رنگ‌آمیزی سلول چیست؟

در علوم زیستی، به‌منظور مشاهده بهتر شکل و ساختمان‌های سلولی زیر میکروسکوپ، از روش‌های رنگ‌آمیزی سلول استفاده می‌شود. به کمک این روش‌ها می‌توان تمام سلول، قسمتی از آن، یا هر کدام از اندامک‌های موردنظر را رنگ کرد. سلول‌های زنده و سلول‌های مرده ‌رنگ آمیزی یا رنگ‌آمیزی‌های مخصوص به خود را دارند. بعضی از روش‌های رنگ‌آمیزی سلول نیز برای هر دو شکل از سلول‌های زنده و مرده، به کار می‌روند.

مشاهده بهتر و واضح‌تر سلول‌ها و اجزای آن‌ها در زیر میکروسکوپ، یکی از اصلی‌ترین دلایل رنگ‌آمیزی سلول‌ها است. علاوه بر این مورد، تعیین توده‌های زیستی یک اکوسیستم، جداکردن سلول‌های زنده از سلول‌های مرده، بررسی مسیرهای متابولیکی، تشخیص آسیب‌های احتمالی وارد شده به سلول‌ها، و بررسی سلول‌ها از نظر مورفولوژی و عملکردشان، از دیگر اهداف رنگ‌آمیزی سلول است. بعد از پاسخ به سؤال چیستی این تکنیک، وقت آن رسیده تا بیشتر با نحوه آماده‌سازی نمونه برای رنگ‌آمیزی و انواع رنگ‌آمیزی سلول آشنا شویم.

آماده‌سازی نمونه برای رنگ‌آمیزی

هدف ما از رنگ‌آمیزی  و همچنین نوع آنالیز و مطالعه‌ای که قرار است روی سلول انجام شود، در انتخاب روش رنگ‌آمیزی سلول و همینطور آماده‌سازی نمونه برای رنگ‌آمیزی تأثیر بسیار زیادی دارد. در رنگ‌آمیزی سلول‌ها و بافت‌ها، دست‌کم یکی از مراحل نفوذپذیری، تثبیت، اتصال و رنگ‌آمیزی و یا تمام آن‌ها، انجام می‌شوند.

• نفوذپذیری: در این مرحله به کمک یک سورفاکتانت ضعیف(ماده‌ای که تنش سطحی را کاهش و خاصیت‌های آبی را تغییر می‌دهد)، غشای سلول نسبت به مولکول‌های بزرگ رنگ نفوذپذیر می‌شود.
• تثبیت: تثبیت در رنگ‌آمیزی سلولی، فرایندی برای حفظ ساختار و اجزای سلول قبل از رنگ‌آمیزی است که به مشاهده بهتر و دقیق‌تر سلول زیر میکروسکوپ کمک می‌کند. موادری مانند فرمالدهید (Formaldehyde)، اتانول (Ethanol)، متانول (Methanol)، پیکریک‌اسید (Picric acid) و حتی حرارت، از تثبیت‌کننده‌های متداول در رنگ‌آمیزی سلول به شمار می‌رود.
• اتصال: در این مرحله، اتصال نمونه موردنظر به لام انجام می‌شود و سلول‌ها یا به شکل مستقیم و یا به کمک روش‌های استریلیزاسیون مانند حرارت روی لام قرار داده می‌شوند.
• رنگ‌آمیزی: در مرحله رنگ‌آمیزی با توجه‌ به هدف از رنگ‌آمیزی نوع نمونه و مطالعه موردنظر، یکی از روش‌های رنگ‌آمیزی به کار گرفته می‌شود.

انواع رنگ‌آمیزی سلول

دسته‌بندی‌های مختلفی برای روش‌های رنگ‌آمیزی سلول وجود دارند. دو مورد از این دسته‌بندی‌ها عبارت‌اند از رنگ‌آمیزی بر اساس زنده یا مرده بودن نمونه و رنگ‌آمیزی بر اساس تعداد رنگ‌های مصرفی. در ادامه به توضیح هر یک از انواع روش‌های رنگ‌آمیزی می‌پردازیم.

رنگ‌آمیزی سلول بر اساس زنده یا مرده بودن نمونه

رنگ‌آمیزی حیاتی (vital staining) و رنگ‌آمیزی غیرحیاتی (Fixed staining) دو مورد از روش‌های رنگ‌آمیزی سلول‌ها بر اساس مرده یا زنده ‌بودن آن‌ها است. در ادامه با هریک از این روش‌ها آشنا خواهیم شد.

• رنگ‌آمیزی حیاتی (vital staining): در رنگ‌آمیزی‌های حیاتی از رنگ یا رنگ‌هایی که برای سلول و بافت‌های زنده بی‌خطرند استفاده می‌شود. رنگ‌آمیزی حیاتی به دو روش رنگ‌آمیزی داخل بدن موجود زنده و رنگ‌آمیزی خارج از بدن انجام می‌شود. در رنگ‌آمیزی داخل بدن موجود زنده ابتدا رنگ به حیوان زنده تزریق و سپس بافت از بدن او خارج و مطالعه می‌شود. در روش رنگ‌آمیزی حیاتی خارج از بدن ابتدا بافت زنده از بدن حیوان خارج و سپس رنگ‌آمیزی می‌شود.

• رنگ‌آمیزی غیرحیاتی (Fixed Staining): در این روش از رنگ‌آمیزی سلول، نمونه موردنظر قبل از رنگ‌آمیزی تثبیت می‌شود. رنگ یا رنگ‌های به‌کاررفته در این روش باعث مرگ سلول یا بافت می‌شود.

رنگ‌آمیزی سلول بر اساس تعداد رنگ‌های مصرفی

طبق دسته‌بندی بر اساس تعداد رنگ‌های مصرفی در انواع رنگ‌آمیزی سلول، دو روش ساده و مضاعف برای رنگ‌آمیزی سلول وجود دارد. در روش ساده از یک رنگ برای رنگ‌آمیزی تمام سلول استفاده می‌شود درحالی‌که در روش مضاعف از دو یا چند رنگ برای رنگ‌آمیزی بخش‌های مختلف سلول یا افتراق بین سلول‌های مختلف استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که بین هر مرحله از رنگ‌آمیزی، به منظور افزایش وضوح رنگ، از بین بردن رنگ های اضافی، تمایز بین سلول های مختلف (مثلا باکتری های گرم مثبت و گرم منفی که رنگ های متفاوتی دارند) یا تمایز بین اجزای مختلف یک سلول، رنگ‌بری و شستشوی رنگ‌ها نیز وجود دارد.

متداول‌ترین رنگ‌های مورداستفاده در رنگ‌آمیزی سلول

همان‌طور که اشاره کردیم، رنگ‌آمیزی سلول‌ها با اهداف مختلفی صورت می‌گیرد. به همین خاطر، روش‌های و رنگ‌های بسیار متنوعی نیز برای رنگ‌آمیزی سلول‌ها گسترش پیدا کرده‌اند. از میان رنگ‌های متداول در رنگ‌آمیزی سلول، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• رودامین (Rhodamine): رودامین یک رنگ فلوئورسنت پروتئین است. به کمک این رنگ می‌توان مولکول‌های پروتئین را با میکروسکوپ‌های فلوئورسنت مشاهده نمود.
• اوسمیوم تتروکسید (Osmium tetroxide): این رنگ لیپیدها را سیاه‌رنگ می‌کند. به کمک رنگ اوسمیوم تتروکسید می‌توان لیپیدها را در زیر میکروسکوپ مشاهده کرد.
• تولوئن رد (Toluene Red): به کمک رنگ تولوئن رد، هسته سلول‌های زنده به رنگ قرمز دیده می‌شود.
• متیلن بلو (Methylene blue): از رنگ متیلن بلو به‌منظور بهتر مشخص‌شدن هسته در سلول‌های جانوری استفاده می‌شود.

• سافرانین (Safranin): سافرانین یکی از رنگ‌های مورداستفاده در رنگ‌آمیزی گیمساست که کلاژن را زردرنگ می‌کند.
• مالاشیت گرین (Malachite green): رنگ مالاشیت گرین که در رنگ‌آمیزی اسپورها نیز کاربرد دارد، متضاد رنگ سافرانین برای رنگ‌آمیزی باکتری‌ها در روش گیمساست.
• ید (Lugol’s iodine): در بافت گیاهی از محلول ید یا لوگول برای تشخیص نشاسته استفاده می‌شود.
• رنگ‌آمیزی هوچست (Hoechst Stain): در رنگ‌آمیزی هوچست و در سلول زنده، از دو رنگ فلوئورسنت به‌منظور رنگ‌آمیزی DNA استفاده می‌شود.
• فوشین (Fuchsine): ترکیب کاتیونی فوشین، در رنگ‌آمیزی کلاژن، بافت‌های ماهیچه‌ای و اندامک میتوکندری کاربرد دارد.

• اتیدیوم بروماید (Ethidium bromide): به‌منظور رنگ‌آمیزی DNA و سلول‌های مرده یا مراحل آخر آپوپتوز، از ترکیب فلوئورسنت اتریوم بروماید که رنگ قرمز یا نارنجی را نشر می‌دهد استفاده می‌شود.
• ائوزین (Eosin): ائوزین ساختارهای سلول را صورتی یا قرمزرنگ می‌کند و اثری مخالف رنگ هماتوکسیلین دارد. این رنگ در رنگ‌آمیزی غشای سلولی، گرانول‌های سیتوپلاسمی و گلبول‌های قرمز کاربرد دارد.
• هماتوکسیلین (Haematoxylin): رنگ هماتوکسیلین هسته‌ی سلول‌های یوکاریوتی را قهوه‌ای، بنفش یا آبی‌رنگ می‌کند و متضاد ائوزین است.
• رنگ داپی (DAPI): از رنگ داپی، که نوعی رنگ فلورئوسنت هسته‌ی یوکاریوتیست، برای رنگ‌آمیزی سلول‌های زنده و تثبیت شده استفاده می‌شود. این رنگ پس از اتصال به DNA در پاسخ به اشعهUV، رنگ آبی نشر می‌دهد.
• کریستال ویوله (Crystal violet): از رنگ کریستال ویوله که نوعی رنگ بنفش است که با دیواره‌ی سلولی باکتری برهم‌کنش دارد، در اولین مرحله از رنگ‌آمیزی گرم استفاده می‌شود.

• کوماسی بلو (Coomassie Brilliant Blue): کوماسی بلو نوعی رنگ آبی است که به‌منظور رنگ‌آمیزی پروتئین‌ها در ژل الکتروفورز استفاده می‌شود.
• کارمین (Carmine): این رنگ قرمز، در رنگ‌آمیزی گلیکوژن و نشاسته کاربرد دارد.
• بیسمارک برون (Bismarck brown): رنگ اسیدی و زرد بیسمارک برون، در رنگ‌آمیزی پروتئین موسین و سلول‌های زنده کاربرد دارد.

رنگ‌آمیزی اندامک‌های سلولی

اندامک‌های درون سیتوپلاسم در سلول‌های یوکاریوتی فعالیت‌های ضروری بسیاری را برای حفظ حیات سلول‌ها انجام می‌دهد، به همین دلیل رنگ‌آمیزی این اندامک‌ها در سلول‌های زنده برای مطالعه مسیرهای متابولیکی از اهمیت بسیاری برخوردار است. برخی از وظایف این اندامک‌ها عبارت‌اند از:

• سنتز مولکول‌های ATP
• سنتز و انتقال پروتئین‌ها
• خارج‌کردن مواد زائد حاصل از فرایندهای سلولی

در ادامه با برخی از روش‌های رنگ‌آمیزی اندامک‌های سلولی به طور خلاصه آشنا می‌شویم.

رنگ‌آمیزی میتوکندری در سلول زنده

میتوکندری یکی از اندامک‌های دو غشایی در سلول‌های یوکاریوتی است. وظیفه اصلی میتوکندری تولید مولکولATP  در فرایند تنفس سلولی است. از رنگ جانوس گرین بی (Janus Green B) که پودری به رنگ سبز تیره تا مشکی و از خانواده رنگ‌های فنازین (Phenazine) است و رنگ آن فقط در حالت اکسید دیده می‌شود، برای رنگ‌آمیزی میتوکندری در سلول استفاده می‌شود. علاوه بر میتوکندری از این رنگ در رنگ‌آمیزی سایر سلول‌های زنده از جمله قارچ‌ها، سلول‌های مخمر کروموزوم و نوکلئیک‌اسید نیز استفاده می‌شود.

رنگ‌آمیزی سودان بلک (Sudan Black)

به‌منظور رنگ‌آمیزی و مشاهده لیپیدها از جمله فسفولیپیدها استرول‌ها و تری گلیسیریدهای خنثی، از رنگ سودان بلک استفاده می‌شود. سودان بلک بی، علاوه بر مواردی که ذکر شد رنگ‌آمیزی گرانول‌های لوکوسیت‌ها، اندامک گلژی و کروموزوم‌ها نیز کاربرد دارد. ماکروفاژها و ائوزینوفیل‌ها نیز توسط این رنگ در زیر میکروسکوپ نوری قابل‌مشاهده می‌شوند.

رنگ‌آمیزی سودان بلک بی جزو روش‌های رنگ‌آمیزی غیرحیاتی یا Fixed Staining  است و به تثبیت نمونه نیاز دارد. با مشاهده‌ی رنگ مشکی و رنگ‌دانه‌های سیتوپلاسمی می‌توان به برهم‌کنش با رنگ سودان بلک بی پی برد.

رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین(H&E)

رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) یکی از روش‌های پرکاربرد در آسیب‌شناسی بافتی است. این تکنیک با استفاده از دو رنگ، هماتوکسیلین و ائوزین، اجزای مختلف بافت را به‌صورت متفاوتی رنگ‌آمیزی می‌کند تا مشاهده‌ی آن‌ها آسان‌تر شود.

قاعده‌ای که پشت رنگ‌آمیزی H&E قرار دارد، جاذبه شیمیایی بین بافت و رنگ است. هماتوکسیلین، یک نوع رنگ‌آمیزی پایه، رنگ آبی – بنفش را به ساختارهای باز‌دوست (basophilic) می‌بخشد، به‌ویژه آن‌هایی که حاوی مولکول‌های اسیدنوکلئیک مانند کروماتین، ریبوزوم‌ها و مناطق سیتوپلاسمی غنی از RNA هستند. ائوزین که یک رنگ اسیدی است، عناصر بازی مانند گلبول‌های قرمز، سیتوپلاسم، ماهیچه و کلاژن را با شدت‌های مختلف صورتی، نارنجی و قرمز رنگ‌آمیزی می‌کند.

این روش شامل چندین مرحله است:

• پارافین‌زدایی: اسلاید را روی شعله گرم کنید و برای حذف پارافین در زایلن قرار دهید.
• آبدهی: اسلاید را از حمام الکل با غلظت‌های کاهشی (۱۰۰٪، ۹۰٪، ۸۰٪، ۷۰٪) و آب عبور دهید.
• رنگ‌آمیزی هسته: به مدت ۳ تا ۵ دقیقه در هماتوکسیلین رنگ‌آمیزی کنید.
• تمایز: به مدت چند ثانیه در الکل اسیدی ۱% (۱٪ اسیدکلریدریک در الکل ۷۰٪) فرو ببرید.
• آبی کردن: زیر شیر آب جاری بشویید. در آب آمونیاک فروببرید تا مقاطع آبی شوند.
• رنگ‌آمیزی متضاد: به مدت ۱۰ دقیقه در ائوزین Y ۱% رنگ‌آمیزی کنید.
• آبگیری: در الکل با غلظت‌های افزایشی آبگیری کنید.
• شفاف‌سازی: اسلایدها را برای شفاف‌سازی در دو حمام زایلن قرار دهید.
• مونته کردن: در DPX یا محیط‌های مونته‌کننده‌ی دیگر قرار دهید.

بعد از رنگ‌آمیزی، هسته‌ها آبی یا مشکی، سیتوپلاسم صورتی یا صورتی متمایل به بنفش، رشته‌های ماهیچه‌ای قرمز تیره، گلبول‌های قرمز، قرمز نارنجی، کلسیم آبی تیره و موسین خاکستری – آبی به نظر می‌رسند.

رنگ‌آمیزی سلول‌های پوششی دهان

از رنگ متیلن بلو می‌توان برای رنگ‌آمیزی سلول‌های بافت پوششی دهان در انسان که نمونه‌هایی در دسترس برای مطالعه میکروسکوپی سلول‌های یوکاریوتی هستند، استفاده کرد. برای رنگ‌آمیزی سلول با رنگ متیلن بلو به وسایلی مانند سوآب یا گوش‌پاک‌کن استریل، لام و لامل، محلول متیلن بلو، قطره‌چکان و میکروسکوپ نوری نیاز است. پس از تهیه مواد و ابزار موردنیاز باید مراحل زیر را دنبال کنید:

1. ابتدا سوآب یا چوب‌پنبه را به‌آرامی به دیواره‌ی دهان بکشید تا سلول‌های پوششی دهان جدا بشوند.
2. سپس یک قطره بافر سالین (Saline) را روی لامپ بچکانید و سوآب را به‌آرامی در مرکز قطره بچرخانید تا سلول‌های پوششی از آن جدا شوند.
3. یک قطره از رنگ متیلن بلو را به لام اضافه کنید و به‌آرامی لامل را بر روی نمونه بگذارید.
4. رنگ متیلن بلوی اضافی بر روی لامل را با دستمال تمیز پاک کنید.
5. با عدسی ۴ یا ۱۰ سلول‌ها را در میدان دید میکروسکوپ قرار دهید و آن‌ها را با عدسی ۱۰۰ و روغن ایمرسیون مشاهده کنید.

دلیل اینکه در این نوع از رنگ‌آمیزی، هسته‌ی سلول برخلاف سایر بخش‌ها به رنگ آبی تیره دیده می‌شود، این است که رنگ متیلن بلو رنگی است که با مولکول‌های RNA و DNA تشکیل کمپلکس می‌دهد.

رنگ‌آمیزی سلول‌های چربی

برای رنگ‌آمیزی و تشخیص سلول‌های چربی که سلول‌های ذخیره‌کننده‌ی مولکول‌های چربی در بدن هستند، می‌توان از روش‌های هماتوکسیلین ائوزین و روش Oil Red O بهره برد. در ادامه هر یک از این روش‌ها را توضیح می‌دهیم.

رنگ‌آمیزی به روش هماتوکسیلین ائوزین (H&E)

افزایش چربی در رژیم غذایی انسان باعث هایپرتروفی (بزرگ‌شدن سلول‌های چربی)، هایپرپلازی (افزایش تعداد سلول‌های چربی) یا ترکیبی از هر دوی این حالت‌ها می‌شود. به کمک رنگ‌آمیزی با روش هماتوکسیلین ائوزین می‌توان اندازه‌ی سلول‌های چربی را بررسی نمود.

رنگ‌آمیزی به روش Oil Red O

از این روش رنگ‌آمیزی به‌منظور بررسی تغییرات متابولیکی چربی در بدن حیوانات در نتیجه‌ی عوامل مختلفی مانند باکتری‌ها، مصرف برخی داروها و هورمون‌ها استفاده می‌شود. در این روش با کمک رنگ Oil Red O، چربی‌های خنثی مانند دی آسیل گلیسرول و تری گلیسیریدها، برای مشاهده در زیر میکروسکوپ فلوئورسنت آماده می‌شوند. در این روش رنگ‌آمیزی غشای زیستی رنگ نمی‌پذیرند. چهار مرحله‌ی اصلی این روش عبارت‌اند از:

1. تثبیت سلول‌ها با پارافرمالدهید (Paraformaldehyde) ۴ درصد
2. رنگ‌آمیزی سلول با رنگ Oil Red O
3. رنگ‌آمیزی هسته سلول با رنگ داپی (DAPI)
4. آماده‌کردن لام برای مشاهده زیر میکروسکوپ

رنگ‌آمیزی سلول به روش گیمسا

یکی از روش‌های متداول رنگ‌آمیزی به‌منظور مشاهده طیف وسیعی از سلول‌ها، رنگ‌آمیزی گیمسا است که در بافت‌شناسی، خون‌شناسی، سلول‌شناسی و باکتری‌شناسی کاربرد فراوانی دارد. آزور، متیلن بلو و ائوزین، سه جز تشکیل‌دهنده‌ی محلول رنگ گیمسا هستند. آزور و ائوزین دو رنگ اسیدی‌اند که ساختارهای سلولی مانند سیتوپلاسم و گرانول‌ها را رنگ می‌کنند. متیلن بلو رنگ پایه است که بخش‌های اسیدی سلول به‌ویژه هسته را رنگ می‌کند.

رنگ گیمسا یکی از متداول‌ترین رنگ‌ها در تشخیص بیماری‌های عفونی مختلف مانند مالاریا است. اگرچه محلول این رنگ به‌صورت کیت‌های تجاری در دسترس آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی است، اما به‌وسیله‌ی یک روش ساده هر فردی می‌تواند این رنگ را آماده کند. بسته به هدف رنگ‌آمیزی ممکن است غلظت یا حجم ترکیبات اولیه‌ی این رنگ تغییر کنند؛ اما اجزای اصلی محلول گیمسا برای رنگ‌آمیزی تمام سلول‌ها مشترک است. اجزای این رنگ عبارت‌اند از:

• پودر رنگ گیمسا
• گلیسرول
• متانول

رنگ‌آمیزی سلول باکتری

رنگ‌آمیزی باکتری‌ها، برای مشاهده‌ی بخش‌های مختلف سلول در زیر میکروسکوپ نوری ضروری است. رنگ‌های به ‌کار رفته در رنگ‌آمیزی باکتری‌ها، با اجزا و ساختارهای مختلف درون این ارگانیسم‌ها برهم‌کنش می‌کنند یا به آن‌ها متصل می‌شوند و با ایجاد تضاد رنگی، امکان مشاهده بخش‌های مختلف داخل سلول را فراهم می‌کند. رنگ‌های کاتیونی مانند متیلن بلو کریستال ویوله و سافرانین به ساختارهایی با بار منفی مانند اسیدهای نوکلئیک، ترکیبات دیواره‌ی سلولی و پلی‌ساکاریدهای اسیدی متصل می‌شوند. بر اساس نوع و تعداد رنگ‌های به‌ کار رفته، می‌توان روش‌های رنگ‌آمیزی باکتری‌ها را در موارد زیر دسته‌بندی کرد:

• رنگ‌آمیزی ساده
• رنگ‌آمیزی افتراقی یا تمایزی (رنگ‌آمیزی گرم، رنگ‌آمیزی اسید فست یا زیل نلسون، رنگ‌آمیزی اندوسپور، رنگ‌آمیزی کپسول، رنگ‌آمیزی سلول به روش گیمسا، رنگ‌آمیزی آکریدین اورنج، رنگ‌آمیزی گرانول‌های سیتوپلاسمی)
• رنگ‌آمیزی ویژه (رنگ‌آمیزی منفی، رنگ‌آمیزی اشباع)

لازم به ذکر است که بعضی از روش‌های رنگ‌آمیزی سلول مانند رنگ‌آمیزی سلول باکتری به روش اورامین – رودامین (Rhodamine Auramine Stain)، در رنگ‌آمیزی باکتری‌ها کاربرد نسبتاً کمتری دارند و زمانی از این روش‌ها استفاده می‌شود که روش‌های دیگر در دسترس نباشند.

رنگ‌آمیزی سلول به روش تریپان بلو (Trypan Blue)

رنگ تریپان بلو روشی است که برای تشخیص سلول‌های زنده از سلول‌های غیرزنده مورداستفاده قرار می‌گیرد. سلول‌های زنده، غشای سلولی دست‌نخورده‌ای دارند که اجازه‌ی ورود رنگ‌های خاصی مانند تریپان بلو، ائوزین یا پروپیدیوم به داخل سلول را نمی‌دهد، درحالی‌که سلول‌های مرده این‌چنین نیستند. هنگامی که سوسپانسیون سلولی با رنگ مخلوط شده و سپس به‌صورت چشمی با میکروسکوپ مورد بررسی قرار می‌گیرد، سلول‌های رنگ‌گرفته و بی‌رنگ مشاهده می‌شوند. یک سلول زنده، سیتوپلاسم بی‌رنگی خواهد داشت درحالی‌که یک سلول غیرزنده، سیتوپلاسم آبی‌رنگ خواهد داشت.

برای بررسی تعداد سلول‌های زنده‌ی موجود در سوسپانسیون سلولی، از رنگ تریپان بلو استفاده می‌شود. سلول‌ها جهت رنگ‌آمیزی باید به‌صورت سوسپانسیون با سلول‌های منفرد و همراه با محلول نرمال سالین قرار داده شوند. درصد سلول‌های زنده را با تقسیم تعداد سلول‌های زنده بر تعداد کل سلول‌ها و ضرب در 100 محاسبه می‌کنیم. لازم به ذکر است که این روش رنگ‌آمیزی نمی‌تواند تشخیص بدهد که مرگ سلول به علت نکروز است یا آپوتوز.

رنگ‌آمیزی سلول گیاهی

به‌منظور بررسی بخش‌های مختلف یک گیاه، مانند بافت‌های آوندی،  بافت پارانشیمی، دیواره سلولی و دیگر بافت‌ها از روش‌های رنگ‌آمیزی مختص سلول گیاهی استفاده می‌شود. در این روش‌ها، از رنگ‌های مختلفی برای رنگ‌آمیزی قسمت‌های مختلف یک سلول گیاهی استفاده می‌شود. مثلاً از رنگ‌های فوشین بازی، متیلن بلو و سبز جانوس برای رنگ‌آمیزی بافت چوب و چوب‌پنبه، رنگ‌های بیسمارک و قرمز کنگو برای بافت‌های سلولزی و از رنگ کارمن زاجی برای بافت‌های پارانشیم، کلانشیم و آوند آبکشی استفاده می‌شود. بعضی از متداول‌ترین روش‌های رنگ‌آمیزی سلول برای بافت‌های گیاهی عبارت‌اند از:

• روش رنگ‌آمیزی فوشین بازی (Basic Fuchsin Staining): رنگ‌آمیزی و شناسایی بافت‌های آوندی در سلول‌های گیاهی
• روش رنگ‌آمیزی تولوئیدن‌بلو (Toluidine Blue Staining): برهم‌کنش با ترکیبات آروماتیک ازجمله پکتین و لیگنین (رنگ سبز، سبز آبی و آبی روشن)، برهم‌کنش با پلی‌ساکاریدهای کربوکسیله (رنگ بنفش مایل به صورتی) و برهم‌کنش با مولکول‌های اسیدنوکلئوئیک (آبی مایل به صورتی یا سبز)
• روش رنگ‌آمیزی کنگو رد (Congo Red Staining): تشخیص آوندهای چوبی و بافت اسکلرانشیمی از آوند آبکشی، بافت پارانشیم و کلانشیم
• روش رنگ‌آمیزی سافرانین (Safranin Staining): رنگ‌آمیزی دیواره‌ی سلولی گیاهان، تشخیص آوندهای چوبی و بافت اسکلرانشیمی از آوند آبکشی، بافت پارانشیم و کلانشیم
• روش رنگ‌آمیزی محلول ید (Lugol’s iodine): شناسایی نشاسته در ساختارهای گیاهی

جمع‌بندی

در این مقاله از مجله‌ی بیوزوم، با انواع رنگ‌آمیزی سلول آشنا شدیم و اهمیت این روش‌ها را در مطالعات علوم زیستی شناختیم. هرکدام از رنگ‌ها اهداف و کاربردهای خاص خودشان را دارند. بعضی‌ها برای رنگ‌آمیزی یک نوع خاص از سلول‌ها به کار می‌روند درحالی‌که برخی دیگر از این رنگ‌ها، کاربردهای وسیع‌تر و متنوع‌تری در رنگ‌آمیزی بسیاری از سلول‌ها دارند. شما چه روش‌های دیگری برای رنگ‌آمیزی سلول‌ها سراغ دارید؟ به نظر شما آیا همه‌ی سلول‌ها برای مشاهده در زیر میکروسکوپ نیاز به رنگ‌آمیزی دارند؟