วิธีของกอลกี



วิธีของกอลจิเป็น เทคนิค การย้อมสีเงินที่ใช้ในการมองเห็นเนื้อเยื่อประสาทภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง วิธีนี้ถูกค้นพบโดยคามิลโล กอลจิแพทย์และนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี ซึ่งตีพิมพ์ภาพแรกที่ทำด้วยเทคนิคนี้ในปี 1873 [ 1 ] ในตอนแรกกอลจิเรียกมันว่าปฏิกิริยาสีดำ ( la reazione nera ) แต่ต่อมาเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อการย้อมสีของกอลจิหรือวิธีของกอลจิ กอลจิค้นพบสิ่งนี้โดยการนำโพแทสเซียมและโซเดียมเข้าไปในตัวอ่อนไก่
การย้อมสีแบบกอลจิถูกนำมาใช้โดยนักประสาทกายวิภาคชาวสเปนซานติอาโก รามอน อี กาฮาล (ค.ศ. 1852–1934) เพื่อค้นพบข้อเท็จจริงใหม่ๆ เกี่ยวกับการจัดระเบียบของระบบประสาท ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดทฤษฎีเซลล์ประสาทขึ้นมา ในที่สุด รามอน อี กาฮาลได้ปรับปรุงเทคนิคนี้โดยใช้วิธีที่เขาเรียกว่า "การย้อมสีแบบสองชั้น" เทคนิคการย้อมสีของรามอน อี กาฮาล ซึ่งยังคงใช้กันอยู่จนถึงปัจจุบัน เรียกว่า การย้อมสีของกาฮาล
กลไก
เซลล์ในเนื้อเยื่อประสาทมีความหนาแน่นสูง และจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ได้น้อยมากหากย้อมสีเซลล์ทั้งหมด นอกจากนี้ ส่วนขยายที่เป็นเส้นใยบางๆ ของเซลล์ประสาท รวมถึงแอกซอนและเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทนั้นบางและโปร่งใสเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยเทคนิคการย้อมสีแบบปกติ วิธีการของ Golgi จะย้อมเซลล์จำนวนจำกัดแบบสุ่มทั้งเซลล์ กลไกที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ยังคงไม่เป็นที่รู้จักมากนัก[ 2 ]เดนไดรต์ เช่นเดียวกับโซมาของเซลล์ จะถูกย้อมเป็นสีน้ำตาลและดำอย่างชัดเจน และสามารถติดตามได้ตลอดความยาว ซึ่งทำให้นักกายวิภาคศาสตร์ระบบประสาทสามารถติดตามการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทและทำให้มองเห็นโครงสร้างเครือข่ายที่ซับซ้อนของหลายส่วนของสมองและไขสันหลังได้
การย้อมสีแบบกอลจิทำได้โดยการแช่เนื้อเยื่อประสาทที่ตรึงด้วยอัลดีไฮด์แล้วด้วยโพแทสเซียมไดโครเมตและซิลเวอร์ไนเตรตเซลล์ที่ถูกย้อมสีจะเต็มไปด้วยผลึกขนาดเล็กของซิลเวอร์โครเมต
เทคนิค
ตามข้อมูลจาก SynapseWeb [ 3 ]นี่คือสูตรสำหรับเทคนิคการย้อมสีของ Golgi:
- นำชิ้นเนื้อสมองที่ผ่านการตรึงด้วย ฟอร์มาลดีไฮด์ (หรือ ผ่านการฉีดสารละลาย พาราฟอร์มาลดีไฮด์ - กลูตารัลดี ไฮด์) ขนาดประมาณ 10x5 มม. แช่ในสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต 2% เป็นเวลา 2 วัน
- ซับก้อนให้แห้งด้วยกระดาษกรอง สักครู่
- นำก้อนตัวอย่างไปแช่ในสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 2% เป็นเวลาอีก 2 วัน
- ตัดชิ้นส่วนให้ มีความหนาประมาณ 20–100 ไมโครเมตร
- ทำให้แห้งอย่างรวดเร็วในเอทานอล ใส และเตรียมสำหรับการตรวจสอบ (เช่น ใน Depex หรือ Enthalan)
เทคนิคนี้ได้รับการปรับปรุงแก้ไขในภายหลังเพื่อแทนที่ตะกอนเงินด้วยทองคำโดยการแช่ตัวอย่างในทองคลอไรด์จากนั้น ใน กรดออกซาลิกตามด้วยการกำจัดเงินโดยใช้โซเดียมไทโอซัลเฟตวิธีนี้ช่วยรักษาโครงสร้างละเอียดได้มากขึ้น โดยรายละเอียดโครงสร้างระดับอัลตราจะถูกทำเครื่องหมายด้วยอนุภาคทองคำขนาดเล็ก[ 4 ]
โดยทั่วไปแล้ว การย้อมสี Golgi จะทำบน ชิ้นส่วนที่เตรียมด้วย ไมโครโทมในขณะที่การใช้งานในการตัดชิ้นเนื้อแช่แข็งมีข้อจำกัด โปรโตคอล Golgi–Cox ที่ได้รับการดัดแปลงพร้อมการปกป้องเนื้อเยื่อที่ดีขึ้นได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานการตัดชิ้นเนื้อแช่แข็งโดยยังคงรักษาการมองเห็นโครงสร้างเซลล์ประสาทที่ละเอียดได้อย่างน่าเชื่อถือ[ 5 ]
อ้าง
Ramón y Cajal กล่าวถึงวิธีการ Golgi ว่า:
- ผมได้แสดงความประหลาดใจที่ผมประสบเมื่อได้เห็นกับตาตัวเองถึงพลังการเปิดเผยอันน่าอัศจรรย์ของปฏิกิริยาโครม-เงิน และการที่ไม่มีความตื่นเต้นใดๆ เกิดขึ้นในวงการวิทยาศาสตร์ต่อการค้นพบนี้
- Recuerdos de mi vida, ฉบับที่. 2, Historia de mi labor científica . มาดริด: Moya, 1917, p. 76.
ลิงก์ภายนอก
- ภาพถ่ายจุลทรรศน์ของเซลล์คอร์เทกซ์ที่ย้อมด้วยวิธี Golgi's Imaging (IHC) เก็บรักษาไว้เมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม 2012 ที่Wayback Machineแกลเลอรีภาพ IHC
- การย้อมสีแบบกอลจิภาพสมองของแมลงวัน
- การแสดงภาพหนามเดนไดรต์โดยใช้วิธี Golgi SynapseWeb รวมถึงการศึกษาแบบไทม์แลปส์ของการย้อมสี Golgi
- เบอร์เรบี, อัลเบิร์ต: ชีววิทยาของเซลล์ประสาท: โครงสร้างและวิธีการศึกษา (ในรูปแบบ PDF)
- ภาพตัดขวางสมองที่ย้อมสี ซึ่งรวมถึง "เซลล์ประสาทที่ย้อมด้วยวิธี Golgi"ในโครงการ BrainMaps