Окрашивание — это метод, используемый для усиления контраста образцов, как правило, на микроскопическом уровне. Красители и красители часто используются в гистологии (микроскопическое исследование биологических тканей ), в цитологии (микроскопическое исследование клеток ), а также в таких медицинских областях , как гистопатология , гематология и цитопатология , которые сосредоточены на изучении и диагностике заболеваний на микроскопическом уровне. . Окрашивание можно использовать для определения биологических тканей (например, для выделениямышечные волокна или соединительная ткань ), популяции клеток (классифицирующие различные клетки крови ) или органеллы внутри отдельных клеток.
В биохимии это предполагает добавление к субстрату красителя, специфичного для определенного класса ( ДНК , белки , липиды , углеводы ), для определения или количественного определения присутствия определенного соединения. Окрашивание и флуоресцентная маркировка могут служить аналогичным целям. Биологическое окрашивание также используется для маркировки клеток при проточной цитометрии и для маркировки белков или нуклеиновых кислот при гель-электрофорезе . Световые микроскопы используются для просмотра окрашенных образцов при большом увеличении, обычно с использованием светлого поля или эпифлуоресцентного освещения.
Окрашивание не ограничивается только биологическими материалами, поскольку его можно использовать и для изучения структуры других материалов; например, ламеллярные структуры полукристаллических полимеров или доменные структуры блок-сополимеров .
Окрашивание in vivo (также называемое витальным окрашиванием или прижизненным окрашиванием) — это процесс окрашивания живых тканей. Заставляя определенные клетки или структуры приобретать контрастные цвета, можно легко увидеть и изучить их форму ( морфологию ) или положение внутри клетки или ткани. Обычная цель — выявить цитологические детали, которые в противном случае могли бы быть неочевидными; однако окрашивание также может показать, где внутри клеток или тканей происходят определенные химические вещества или конкретные химические реакции.
Окрашивание in vitro включает окрашивание клеток или структур, которые были удалены из их биологического контекста. Некоторые пятна часто комбинируются, чтобы раскрыть больше деталей и особенностей, чем одно пятно. В сочетании со специальными протоколами фиксации и подготовки образцов ученые и врачи могут использовать эти стандартные методы в качестве последовательных и воспроизводимых диагностических инструментов. Контркраситель— это краситель, который делает клетки или структуры более видимыми, хотя основной краситель не полностью виден .
В то время как ex vivo, многие клетки продолжают жить и метаболизироваться, пока они не «зафиксируются». На этом свойстве основаны некоторые методы окрашивания. Пятна, исключенные живыми клетками, но поглощенные уже мертвыми клетками, называются витальными пятнами (например, трипановый синий или йодид пропидия для эукариотических клеток). Те, которые проникают в живые клетки и окрашивают их, называются суправитальными красителями (например , новый метиленовый синий и бриллиантовый крезиловый синий для ретикулоцитов) .окрашивание). Однако эти пятна в конечном итоге токсичны для организма, некоторые в большей степени, чем другие. Частично из-за их токсического взаимодействия внутри живой клетки, когда надвитальные красители проникают в живую клетку, они могут вызывать характерный рисунок окрашивания, отличный от окрашивания уже фиксированной клетки (например, «ретикулоцитарный» вид по сравнению с диффузной «полихромазией»). Для достижения желаемого эффекта красители используются в очень разбавленных растворах от 1 : 5 000 до 1 : 500 000 (Howey, 2000). Обратите внимание, что многие красители можно использовать как для живых, так и для фиксированных клеток.