Loading AI tools
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
علم الأنسجة،[1] المعروف أيضًا باسم التشريح المجهري أو علم التشريح المجهري،[2] هو فرع من علم الأحياء الذي يدرس التشريح المجهري للأنسجة البيولوجية.[3] [4] [5] [6] علم الأنسجة هو النظير المجهري للتشريح الإجمالي، والذي ينظر إلى الهياكل الأكبر المرئية بدون مجهر.[6] [7] على الرغم من أنه يمكن للمرء تقسيم التشريح المجهري إلى علم الأعضاء، إلا أن دراسة الأعضاء، وعلم الأنسجة، ودراسة الأنسجة، وعلم الخلايا، ودراسة الخلايا، والاستخدام الحديث يضع كل هذه الموضوعات تحت مجال علم الأنسجة.[6] في الطب، علم أمراض الأنسجة هو فرع من علم الأنسجة يتضمن التحديد المجهري ودراسة الأنسجة المريضة.[6] [7] في مجال علم الحفريات، يشير مصطلح علم الأحياء القديمة إلى أنسجة الكائنات الأحفورية.[8] [9]
هناك أربعة أنواع أساسية من الأنسجة الحيوانية: الأنسجة العضلية، والنسيج العصبي، والنسيج الضام، والنسيج الظهاري.[10] [11] تعتبر جميع أنسجة الحيوانات أنواعًا فرعية من هذه الأنواع الأربعة الرئيسية للأنسجة (على سبيل المثال، يصنف الدم على أنه نسيج ضام، حيث يتم تعليق خلايا الدم في مصفوفة خارج الخلية، وهي البلازما).[11]
بالنسبة للنباتات، تندرج دراسة أنسجتها في مجال تشريح النبات، مع الأنواع الأربعة الرئيسية التالية:
علم التشريح المرضي هو فرع من علم الأنسجة يتضمن التحديد المجهري ودراسة الأنسجة المريضة.[12] [13] إنه جزء مهم من علم الأمراض التشريحي وعلم الأمراض الجراحي، حيث يتطلب التشخيص الدقيق للسرطان والأمراض الأخرى غالبًا فحص الأنسجة لعينات الأنسجة.[14] يقوم الأطباء المدربون، وأخصائيي علم الأمراض المرخصون في كثير من الأحيان، بإجراء فحص الأنسجة وتقديم معلومات تشخيصية بناءً على ملاحظاتهم.
يُعرف مجال الأنسجة الذي يتضمن تحضير الأنسجة للفحص المجهري باسم تقنية الأنسجة. تتعدد المسميات الوظيفية للموظفين المدربين الذين يعدون العينات النسيجية للفحص وتشمل فنيي الأنسجة، وعلماء الأنسجة،[15] تقنيي الأنسجة وتقنييها، وفنيي المختبرات الطبية، وعلماء الطب الحيوي.
تحتاج معظم العينات النسيجية إلى التحضير قبل الملاحظة المجهرية؛ تعتمد هذه الطرق على العينة وطريقة المراقبة.[16]
تستخدم المثبتات الكيميائية للحفاظ على بنية الأنسجة والخلايا والحفاظ عليها؛ يؤدي التثبيت أيضًا إلى تصلب الأنسجة مما يساعد في قطع الأجزاء الرقيقة من الأنسجة اللازمة للمراقبة تحت المجهر.[17] [18] تحافظ المثبتات عمومًا على الأنسجة (والخلايا) عن طريق ربط البروتينات بشكل لا رجعة فيه.[18] أكثر المثبتات المستخدمة على نطاق واسع في الفحص المجهري للضوء هي 10٪ فورمالين مخزون محايد، أو NBF (4٪ فورمالديهايد في محلول ملحي بالفوسفات).[19] [18] [20]
بالنسبة للفوسفات المجهري، المثبت الأكثر استخدامًا هو الجلوتارالدهيد، عادةً كمحلول 2.5٪ في محلول ملحي بالفوسفات.[21] المثبتات الأخرى المستخدمة في الفحص المجهري الإلكتروني هي رابع أكسيد الأوزميوم أو أسيتات اليورانيل.[21]
يؤدي تثبيت الفورمالين إلى تدهور mRNA وmiRNA وDNA بالإضافة إلى تغيير طبيعة البروتينات في الأنسجة وتعديلها. ومع ذلك، فإن استخراج وتحليل الأحماض النووية والبروتينات من الفورمالين الثابتة والأنسجة المضمنة بالبارافين ممكن باستخدام البروتوكولات المناسبة.[22] [23]
التحديد هو اختيار الأنسجة ذات الصلة في الحالات التي لا يكون فيها من الضروري وضع كتلة الأنسجة الأصلية بأكملها من خلال مزيد من المعالجة. قد يظل الباقي ثابتًا في حالة الحاجة إلى فحصه في وقت لاحق.
التشذيب هو قطع عينات الأنسجة من أجل كشف الأسطح ذات الصلة للتقطيع في وقت لاحق. كما تقوم أيضًا بإنشاء عينات من الأنسجة ذات حجم مناسب لتلائم شرائط فحص العينة (بالانجليزية: cassettes).[24]
يتم تضمين الأنسجة في وسط أكثر صلابة كدعم وللسماح بقطع شرائح الأنسجة الرقيقة.[25] [26] بشكل عام، يجب أولاً إزالة الماء من الأنسجة (الجفاف) واستبداله بوسيط يتجمد بشكل مباشر، أو بسائل وسيط (مقاصة) قابل للامتزاج بوسائط التضمين.[27]
بالنسبة للفحص المجهري الضوئي، يعد شمع البارافين أكثر مواد التضمين استخدامًا.[28] [29] البارافين غير قابل للامتزاج بالماء، وهو المكون الرئيسي للأنسجة البيولوجية، لذا يجب إزالته أولاً في سلسلة من خطوات الجفاف.[28] يتم نقل العينات من خلال سلسلة من حمامات الإيثانول الأكثر تركيزًا بشكل تدريجي، حتى 100٪ من الإيثانول لإزالة بقايا الماء المتبقية.[30] [28] يتبع الجفاف عامل مقاصة (زيلين[29] على الرغم من استخدام بدائل أخرى آمنة بيئيًا[29]) يزيل الكحول ويمتزج مع الشمع، ويضاف شمع البارافين المذاب أخيرًا ليحل محل الزيلين ويتسلل إلى الأنسجة.[30] في معظم مختبرات الأنسجة، أو التشريح المرضي، يتم إجراء الجفاف، والتصفية، وتسلل الشمع في معالجات الأنسجة التي تعمل على أتمتة هذه العملية.[29] بمجرد تسللها إلى البارافين، يتم توجيه الأنسجة في قوالب مملوءة بالشمع؛ بمجرد وضعه، يتم تبريد الشمع، مما يؤدي إلى ترسيخ الكتلة والأنسجة.[29] [28]
لا يوفر شمع البارافين دائمًا مصفوفة صلبة بدرجة كافية لقطع المقاطع الرقيقة جدًا (والتي تعتبر مهمة بشكل خاص للفحص المجهري الإلكتروني).[31] قد يكون شمع البارافين أيضًا لينًا جدًا بالنسبة إلى الأنسجة، وقد تؤدي حرارة الشمع الذائب إلى تغيير الأنسجة بطرق غير مرغوب فيها، أو قد تؤدي المواد الكيميائية التي تسبب الجفاف أو المقاصة إلى تلف الأنسجة.[31] تشمل بدائل شمع البارافين الإيبوكسي والاكريليك والأجار والجيلاتين والسيليويد وأنواع أخرى من الشموع.[31] [32]
من أجل قطع الأنسجة في حالة مجمدة، توضع الأنسجة في وسط تضمين قائم على الماء. يتم وضع الأنسجة المجمدة مسبقًا في قوالب باستخدام مادة التضمين السائلة، وعادة ما تكون عبارة عن جليكول مائي، أو OCT، أو TBS، أو Cryogel، أو الراتنج، والتي يتم تجميدها بعد ذلك لتشكيل كتل صلبة.
بالنسبة للفحص المجهري الضوئي، يتم استخدام سكين مثبت في مشراح لقطع أجزاء الأنسجة (عادة ما بين 5-15 ميكرومتر) والتي يتم تثبيتها على شريحة مجهر زجاجي.[33] بالنسبة للفحص المجهري الإلكتروني للإرسال (TEM)، يتم استخدام سكين ماسي أو زجاجي مثبت في فائق الجسيمات لقطع ما بين 50-150 نانومتر من أقسام الأنسجة السميكة.[33]
الأنسجة البيولوجية لديها القليل من التباين المتأصل سواء في الضوء أو المجهر الإلكتروني.[34] يتم استخدام التلوين لإعطاء كل من التباين للأنسجة وكذلك لإبراز سمات معينة ذات أهمية. عند استخدام البقعة لاستهداف مكون كيميائي معين للنسيج (وليس البنية العامة)، يتم استخدام مصطلح الكيمياء النسيجية.[35]
المجهر الضوئي
الهيماتوكسيلين و الايوسين (صبغة H&E) هي واحدة من الصبغات الأكثر شيوعا في الأنسجة لإظهار الهيكل العام للأنسجة.[36][37] بقع الهيماتوكسيلين نواة خلية زرقاء؛ يوزين، صبغة حمضية، تلطخ السيتوبلازم والأنسجة الأخرى ببقع مختلفة من اللون الوردي.[36][38]
على النقيض من H&E، والذي يستخدم كصبغة، هناك العديد من التقنيات التي تصبغ الخلايا والمكونات الخلوية والمواد المحددة بشكل انتقائي. من الأساليب الكيميائية النسيجية التي يتم إجراؤها بشكل شائع والتي تستهدف مادة كيميائية معينة تفاعل بيرلز الأزرق البروسي ، والذي يستخدم لإثبات رواسب الحديد في أمراض مثل داء ترسب الأصبغة الدموية. تعد طريقة Nissl لمادة Nissl وطريقة Golgi (والبقع الفضية ذات الصلة) مفيدة في تحديد الخلايا العصبية هي أمثلة أخرى للبقع الأكثر تحديدًا.
علم التأريخ
في علم التأريخ، يتم تصوير الشريحة (الملطخة أحيانًا نسجيًا) بالأشعة السينية. بشكل أكثر شيوعًا، يتم استخدام التصوير الشعاعي الذاتي في تصور المواقع التي تم نقل مادة مشعة إليها داخل الجسم، مثل الخلايا في المرحلة S (التي تخضع لتكرار الحمض النووي) والتي تتضمن ثيميدين ثلاثي، أو المواقع التي ترتبط بها مجسات الحمض النووي ذات العلامات الإشعاعية في الموقع تهجين. بالنسبة للتصوير الشعاعي الذاتي على المستوى المجهري، يتم غمس الشريحة عادةً في مستحلب المسالك النووية السائل، والذي يجف لتشكيل فيلم التعريض. يتم تصوير حبيبات الفضة الفردية في الفيلم بواسطة الفحص المجهري للمجال المظلم.
كيمياء نسيجية مناعية (immuonohistochemistry)
في الآونة الأخيرة، أستخدمت الأجسام المضادة لتصور البروتينات والكربوهيدرات والدهون على وجه التحديد. وتسمى هذه العملية المناعية، أو عندما تكون صبغة هو فلوري الجزيء، المناعي. زادت هذه التقنية بشكل كبير من القدرة على تحديد فئات الخلايا تحت المجهر. يمكن دمج التقنيات المتقدمة الأخرى، مثل التهجين غير الإشعاعي في الموقع، مع الكيمياء المناعية لتحديد جزيئات الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي مع تحقيقات أو علامات الفلورسنت التي يمكن استخدامها في التألق المناعي وتضخيم التألق المرتبط بالإنزيم (خاصة الفوسفاتيز القلوي وتضخيم إشارة التيراميد). يُستخدم الفحص المجهري الفلوري والمجهري متحد البؤر للكشف عن إشارات الفلورسنت بتفاصيل جيدة داخل الخلايا.
المجهر الإلكتروني
بالنسبة للفحص المجهري الإلكتروني، تُستخدم المعادن الثقيلة عادةً لتلطيخ أقسام الأنسجة.[39] يشيع استخدام خلات اليورانيل وسيترات الرصاص لإضفاء التباين على الأنسجة في المجهر الإلكتروني.[39]
على غرار إجراء القسم المجمد المستخدم في الطب، فإن التقطيع بالتبريد هو طريقة لتجميد وقطع وتثبيت أجزاء من الأنسجة بسرعة. عادة ما يتم تقسيم الأنسجة على كريوستات أو مشراح متجمد.[40] يتم تثبيت المقاطع المجمدة على شريحة زجاجية وقد تكون ملطخة لتعزيز التباين بين الأنسجة المختلفة. يمكن استخدام المقاطع المجمدة غير المثبتة في الدراسات التي تتطلب توطين الإنزيم في الأنسجة والخلايا. تثبيت الأنسجة مطلوب لإجراءات معينة مثل تلطيخ التألق المناعي المرتبط بالأجسام المضادة. غالبًا ما يتم تحضير المقاطع المجمدة أثناء الاستئصال الجراحي للأورام للسماح بالتعرف السريع على هوامش الورم، كما هو الحال في جراحة موس، أو تحديد الورم الخبيث، عندما يتم اكتشاف الورم بالصدفة أثناء الجراحة.
Ultramicrotomy هي طريقة لتحضير أقسام رقيقة للغاية لتحليل المجهر الإلكتروني النافذ (TEM). عادة ما يتم تضمين الأنسجة في الإيبوكسي أو راتينج بلاستيكي آخر.[41] يتم قطع المقاطع الرقيقة جدًا (أقل من 0.1 ميكرومتر في السماكة) باستخدام سكاكين ماسية أو زجاجية على فائق الصغر.[42]
المصنوعات اليدوية هي هياكل أو سمات في الأنسجة تتداخل مع الفحص النسيجي العادي. تتداخل المصنوعات اليدوية مع الأنسجة عن طريق تغيير مظهر الأنسجة وإخفاء الهياكل. يمكن أن تشتمل مصنوعات معالجة الأنسجة على أصباغ مكونة من مثبتات،[43] انكماش، وغسل المكونات الخلوية، وتغيرات اللون في أنواع الأنسجة المختلفة، وتغييرات في الهياكل في الأنسجة. مثال على ذلك هو صبغة الزئبق التي تركت وراءها بعد استخدام مثبت زينكرلإصلاح القسم.[43] يمكن أن يترك تثبيت الفورمالين أيضًا صبغة بنية إلى سوداء في ظل الظروف الحمضية.[43]
في القرن السابع عشر، استخدم الإيطالي مارسيلو مالبيغي المجاهر لدراسة كيانات بيولوجية صغيرة. يعتبره البعض مؤسس مجالات علم الأنسجة وعلم الأمراض المجهري.[44] [45] حلل مالبيجي عدة أجزاء من أعضاء الخفافيش والضفادع والحيوانات الأخرى تحت المجهر. أثناء دراسة بنية الرئة، لاحظ مالبيجي الحويصلات الهوائية الغشائية والوصلات الشبيهة بالشعر بين الأوردة والشرايين، والتي أطلق عليها اسم الشعيرات الدموية. أثبت اكتشافه كيف يدخل الأكسجين الذي يتم استنشاقه إلى مجرى الدم ويخدم الجسم.[46]
في القرن التاسع عشر كان علم الأنسجة تخصصًا أكاديميًا في حد ذاته. قدم عالم التشريح الفرنسي Xavier Bichat مفهوم الأنسجة في علم التشريح في عام 1801.[47] وصف بيشات واحدًا وعشرين نسيجًا بشريًا، والتي يمكن تصنيفها ضمن الفئات الأربع المقبولة حاليًا من قبل أخصائيي الأنسجة.[48] روج جان كروفيلييه لاستخدام الرسوم التوضيحية في الأنسجة، التي اعتبرها بيشات عديمة الفائدة.[49]
في أوائل ثلاثينيات القرن التاسع عشر اخترع بوركيني مشراحًا بدقة عالية.[50]
خلال القرن التاسع عشر، تم تطوير العديد من تقنيات التثبيت من قبل Adolph Hannover (محاليل الكرومات وحمض الكروميك) وفرانز شولز وماكس شولتز (حمض الأسميك) وألكسندر بتلروف (الفورمالديهايد) وبينيديكت ستيلينج (التجميد).[51]
تم تطوير تقنيات التركيب بواسطة رودولف هايدنهاين (1824-1898)، الذي أدخل الصمغ العربي. زالومون ستريكر (1834-1898)، الذي دعا إلى مزيج من الشمع والزيت؛ وأندرو بريتشارد (1804-1884) الذي استخدم في عام 1832 خليطًا من الصمغ / الزجاج. في نفس العام، ظهر بلسم كندا على الساحة، وفي عام 1869 أفاد إدوين كليبس (1834-1913) أنه قام منذ عدة سنوات بتضمين عيناته في البارافين.[52]
يوجد حاليًا اهتمام كبير بتطوير تقنيات الأنسجة في الجسم الحي (باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي في الغالب)، والتي من شأنها أن تمكن الأطباء من جمع معلومات غير جراحية حول الأنسجة السليمة والمريضة في المرضى الأحياء، بدلاً من عينات الأنسجة الثابتة. [53] [54] [55] [56]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.