Colorazione Cellulare: Migliorare l'Osservazione Microscopica per Approfondimenti Biologici

Visualizzare le strutture interne e le attività delle cellule può dire a un medico o ricercatore molto sui processi biologici. I globuli bianchi, per esempio, devono esistere e riprodursi in numeri sufficienti per svolgere le funzioni del sistema immunitario, mentre altri processi cellulari rendono possibile la vita. Solo attraverso la colorazione, il processo di applicazione di un colorante a un campione cellulare, si possono effettivamente vedere queste importanti strutture e funzioni.

Problemi nella Visualizzazione Cellulare

Gli scienziati o medici non sarebbero in grado di vedere alcun dettaglio all'interno della maggior parte delle cellule senza prima colorarle. Secondo la Fun Science Gallery, tutte le cellule appaiono naturalmente trasparenti anche sotto ingrandimento. I globuli rossi, per esempio, appaiono a malapena visibili come risultato, e i globuli bianchi diventano praticamente invisibili. L'incapacità di vedere chiaramente le strutture cellulari ha spinto Hans Christian Gram a inventare, nel 1882, il processo di colorazione come lo conosciamo nel 2010, secondo il University of Pennsylvania Health System.

Benefici della Colorazione

I biologi possono usare la colorazione cellulare per una varietà di applicazioni. Visualizzando i componenti interni delle cellule, i patologi possono rilevare anomalie associate a malattie. Gli studenti comunemente osservano vetrini colorati per ottenere una migliore comprensione delle strutture cellulari, secondo Microbial Life Education Resources. La colorazione può rivelare quante cellule sono ancora vive in un dato campione biologico. Le cellule colorate danno anche ai ricercatori un quadro chiaro della densità del materiale biologico, o biomassa, all'interno di un particolare ambiente.

Tipi di Coloranti

Diversi tipi di coloranti o tinte rivelano diverse parti o processi nelle cellule. Per esempio, Microbial Life Education Resources afferma che un colorante chiamato Bismark Brown si lega a particolari proteine chiamate mucine acide, mentre i coloranti carminio colorano di rosso gli amidi cellulari e il violetto di cristallo applica una colorazione viola alle pareti cellulari. Altri coloranti isolano particolari tipi di cellule, come la tendenza della fucsina a colorare le cellule lisce. Alcuni coloranti funzionano sia su cellule vive che non vive, ma solo certi coloranti possono colorare in sicurezza le cellule vive senza danneggiarle.

Metodi

Così come i preparatori devono scegliere quale tipo di colorante meglio si adatta al loro scopo, devono anche scegliere il giusto metodo di preparazione. Tutte le cellule richiedono il montaggio su un vetrino prima o dopo la colorazione. Le cellule vive possono effettivamente crescere sul vetrino, mentre le cellule che devono rimanere in "animazione sospesa" per uso futuro richiedono un processo chiamato fissazione. La fissazione impiega sostanze chimiche che preservano i legami chimici della cellula. I preparatori possono pre-trattare le cellule con un tensioattivo per renderle più ricettive ai coloranti, o possono aggiungere un composto chiamato mordente che aiuta il colorante ad attaccarsi alla cellula dopo il risciacquo del vetrino.

Considerazioni

L'uso di metodi di colorazione impropri può sconfiggere l'intero scopo di colorare una cellula per l'osservazione. La Fun with Science Gallery avverte che in alcuni casi, l'applicazione di un colorante a un campione non preparato disrupterà l'equilibrio salino all'interno delle cellule, causandone l'esplosione, la fuoriuscita del loro contenuto e la produzione di un campione inutilizzabile. Fissare il campione in alcol o un altro conservante prima di procedere permette alle pareti cellulari di rimanere intatte quando ricevono il colorante.