Pwy ddatblygodd y staen gwaed porffor? Glas methylen, Malachowski, Romanowsky a Giemsa

Mae eosin yn goch. Mae glas methylen yn las. Cymysgwch y ddau, rhowch y cymysgedd ar ffilm sych o waed, ac mae rhannau o'r ffilm yn troi'n borffor.

Nid pob rhan. Mewn paratoad da mae cnewyll celloedd gwaed gwyn yn cymryd lliw coch-borffor, ac y tu mewn i barasit malaria mae'r cromatin yn cymryd yr un lliw, tra bo'r celloedd coch o'i gwmpas yn aros yn binc a'r cytoplasm yn aros yn llwydlas. Y porffor sy'n ei gwneud yn bosibl gwahaniaethu rhwng y mathau o gelloedd.

Nid yw'r naill botel na'r llall yn cynnwys porffor. Dim ond pan fydd cynnyrch dadelfennu penodol o las methylen yn cwrdd ag eosin ar y sleid y mae'r lliw yn ymddangos, ac yn y 1880s a'r 1890s nid oedd neb yn gwybod bod y cynnyrch hwnnw'n bodoli, heb sôn am wybod beth ydoedd. Roedd y bobl a oedd yn ceisio dod o hyd i'r lliw yn gweithio ar eu pennau eu hunain gyda llifynnau amhur, heb ffordd ddibynadwy o ganfod beth oedd mewn potel ar ôl iddi sefyll ar silff am ddau fis.

Dyna pam mae mwy nag un ateb y gellir ei amddiffyn i'r cwestiwn yn y teitl, a pham y newidiodd yr ateb yn 2011.

Canlyniad gweledol a newidiai gyda'r cymysgedd

Ni ddyfeisiwyd y staen. Datblygodd fesul cam. Roedd pob newid i'r cymysgedd yn rhoi un darn newydd yn union o wybodaeth weladwy, a threfn y darnau hynny yw'r ffordd gliriaf o ddeall yr hanes.

Y patrwm yn y golofn olaf yw'r un pwysig. Ehangodd pob datblygiad yr ystod o liwiau, a gwnaeth pob ehangiad un strwythur arall yn weladwy. Nid addurn ar y dechneg yw'r porffor; dyma'r gwahaniaeth rhwng gweld bod parasit yn bresennol a gweld beth sydd ynddo. Mae sut y teithiodd y llifyn ei hun o waith llifynnau BASF i feddygaeth yn hanes hirach â'i ddogfennau ei hun. Cedwir y dilyniant llawn uchod, gyda'r ffynhonnell y tu ôl i bob cofnod, fel llinell amser o gyfranwyr gyda dolenni at y ffynonellau.

Ffigur: yr un chwe chymysgedd wedi'u darlunio i ddangos beth oedd yn y ddysgl a beth ddaeth ohoni. Mae'r cylchoedd yn dangos y llifynnau; mae'r blociau oddi tanynt yn dangos y lliwiau y gallai'r llifynnau hynny eu cynhyrchu mewn ffilm waed. Nid oes bloc coch-borffor cyn 1890, ac nid oes yr un cymysgedd ar ôl hynny heb un.

Y dyn a ddefnyddiodd boracs yn fwriadol

Meddyg yn Breslau, sef Wrocław heddiw, oedd Ernst Malachowski. Treuliodd ei yrfa mewn practis preifat ac mewn clinig bach yr oedd yn ei redeg gyda chydweithiwr, gan wneud gwaith labordy yn ei amser ei hun. Ganwyd ef yn Strzelno ar 12 Mawrth 1857, astudiodd feddygaeth ym Mhrifysgol Breslau, a gweithiodd o 1882 i 1887 fel cynorthwyydd mewn meddygaeth fewnol yn Ysbyty'r Holl Saint, yr ail ysbyty mwyaf yn yr Almaen ar y pryd.

Dechreuodd yn 1888 gyda staen dwbl Chęciński a Plehn. Mewn paratoad a wnaed yn 1889 gwelodd gromatin y cnewyllyn plasmodiaidd yn staenio'n wahanol i'r cytoplasm, ond yna canfu na allai ailgynhyrchu'r canlyniad. Ceisiodd asideiddio'r glas methylen, a wnaeth bethau'n waeth. Ceisiodd ei wneud yn alcalïaidd â boracs, a weithiai bob tro. Dangosodd y dull yn gyhoeddus ar 15 Mehefin 1890 a chyhoeddodd ddisgrifiad llawnach ym mis Awst 1891, gan gynnwys y cyfarwyddyd ynghylch boracs. Nododd fod y staenio'n cymryd pedair awr ar hugain a bod y canlyniadau'n hawdd eu hatgynhyrchu.

Mae pedair awr ar hugain yn amser hir mewn labordy diagnostig, ac ni roddodd ei bapur lawer o sylw i liw porffor-goch cnewyllyn y parasit. Beth bynnag oedd y rheswm, ni fabwysiadodd neb y dull o wneud glas methylen yn alcalïaidd yn fwriadol nes i Nocht ei wneud eto yn 1898. Ni ysgrifennodd Malachowski am staenio gwaed byth eto.

Mater o archifau, yn hytrach na dirgelwch, sy'n esbonio pam roedd cyn lleied yn hysbys amdano tan yn ddiweddar. Goroesodd bron dim o hanes ei fywyd yn y llenyddiaeth feddygol, a daeth yr hyn a oroesodd drwy un llwybr. Gadawodd ei ferch Marie yr Almaen am Lundain yn 1939, gwasanaethodd yn y Fyddin Brydeinig, ac ymgartrefodd yng Nghanada, a daeth ei chasgliad o bapurau teuluol i Sefydliad Leo Baeck yn Efrog Newydd yn y pen draw. Lladdwyd ei brawd Leo yn y Rhyfel Byd Cyntaf. Alltudiwyd ei chwaer Eva o Breslau i wersyll tramwy Izbica ym mis Ebrill 1942 ac ni ddychwelodd byth. Cymerodd ei mam Hedwig ei bywyd ei hun ar 22 Ebrill 1942 yn hytrach nag aros i gael ei halltudio yn yr un modd. Roedd Malachowski wedi marw yn 1934, cyn i ddim o hynny ddigwydd.

Mae hanes teuluol sy'n gorffen felly yn hanes teuluol nad yw'n cael ei ddyfynnu mwyach. Lluniwyd y ddau bapur a roddodd Malachowski yn ôl yn hanes datblygiad y staen, y ddau wedi'u cyhoeddi yn 2011, o ddogfennau archifol yn Poznań a Wrocław ac o bapurau Marie yn Efrog Newydd.

Potel â llwydni ynddi a Rwsiad lwcus

Astudiodd Dmitri Romanowsky feddygaeth yn yr Academi Feddygol Filwrol yn St Petersburg a gweithiodd ar falaria am y rhan fwyaf o'i yrfa. Yn 1890 cyhoeddodd ddull a oedd, ar bapur, bron yn union yr un fath â dull Chęciński: glas methylen heb ei newid ac eosin, gydag ychydig mwy o eosin.

Ym mis Medi 1891 cyhoeddodd y dull a wnaeth ei enw, ac roedd y manylyn a oedd o bwys wedi'i gladdu yn y cyfarwyddiadau. Daeth ei ganlyniadau gorau o yr hydoddiant methylen a oedd wrth law, sef stoc-hydoddiant o las methylen a oedd wedi sefyll am dros ddau fis gyda llwydni'n tyfu arno. Roedd y llwydni a'r amser sefyll wedi dadfethyleiddio'r llifyn yn rhannol. Nid oedd Romanowsky yn gwybod hynny ac ni allai ei reoli, ac ni allai gweithwyr eraill a roddodd gynnig ar ei ddull gael y porffor. Roedd wedi cyflwyno ei draethawd ymchwil yn St Petersburg ym mis Mehefin 1891, a dyna pam mae'r hanes safonol yn trin 1891 fel blwyddyn y darganfyddiad.

Roedd arddangosiad Malachowski wedi bod ym mis Mehefin 1890, dros flwyddyn ynghynt, ac roedd ei ddull yn gweithio drwy fwriad.

Pam y cafodd y dyn anghywir y staen wedi'i enwi ar ei ôl

Lluniwyd yr achos dros Malachowski gan Kristine Krafts, Ernst Hempelmann a Barbara Oleksyn, ac mae'n seiliedig ar bedwar peth. Dyddiad yr arddangosiad cyhoeddus, Mehefin 1890 o'i gymharu â Medi 1891. Y gair bwriadol o'i gymharu â'r gair damweiniol. Y ffaith bod Malachowski wedi cyhoeddi ei ddull, gan gynnwys y boracs, tra bo dull Romanowsky yn dibynnu ar newidyn na châi ei reoli. A'r sylw bod y disgrifiad o'r cnewyllyn plasmodiaidd, ynghyd â'r porffor a'i datgelodd, i bob pwrpas wedi diflannu o'r llenyddiaeth am saith mlynedd, oherwydd na allai neb ailgynhyrchu'r fersiwn ddamweiniol.

Maent yn ddi-flewyn-ar-dafod ynghylch y casgliad. Yn y papur bywgraffyddol maent yn galw'r priodoliad yn "gam mawr", ac maent yn dyfynnu Ralph Lillie, a ysgrifennodd yn 1978 "efallai y dylem gyfeirio at y teulu hwn o staeniau fel staeniau Malachowski".

Mae'r honiad yn destun dadl, fel y mae honiadau o flaenoriaeth fel arfer, ac mae'n werth esbonio natur y ddadl yn hytrach na'i datrys. Rhaid i ddadl ynghylch blaenoriaeth ddweud beth oedd y darganfyddiad. Os mai'r lliw porffor yw'r darganfyddiad, Malachowski sydd â'r arddangosiad cynharach sydd wedi'i gofnodi. Os mai'r dull cyhoeddedig yw'r darganfyddiad, cyhoeddodd y ddau ddyn yn 1891 ac enwyd y staen ar ôl Romanowsky. Os mai'r esboniad yw'r darganfyddiad, nid oes gan y naill ddyn na'r llall hawliad, oherwydd ni wyddai'r naill na'r llall mai dadfethyleiddio oedd yr aeddfedu, ac ni allai'r naill na'r llall ddweud pam yr ymddangosodd y lliw o gwbl. Y pwynt olaf hwnnw yw'r un y mae hanesion poblogaidd yn ei hepgor. Amhuredd nad oedd neb wedi'i adnabod oedd y cynhwysyn gweithredol, a chynhyrchodd y person cyntaf i greu'r lliw yn fwriadol ef drwy rysáit empirig atgynhyrchadwy, nid drwy ddeall beth oedd y rysáit yn ei wneud.

Y ddau bapur o 2011 yw'r datganiad cyhoeddedig mwyaf cyflawn o'r achos dros Malachowski, ac mae'r ddau ar gael i'w darllen am ddim yn PubMed: yr adolygiad hir yn PMID 21235291 a'r papur bywgraffyddol yn PMID 21660627. Mae cofnod PubMed ar gyfer yr adolygiad hefyd yn rhestru sylw arno, a gyhoeddwyd yn yr un cyfnodolyn yn ddiweddarach y flwyddyn honno yn 86(5):366, sy'n ein hatgoffa'n briodol fod yr achos yn destun dadl mewn print cyn gynted ag yr ymddangosodd.

Nid anghytundeb ynghylch cemeg yw'r anghydfod. Mae pawb dan sylw yn cytuno ynghylch beth yw'r porffor a pha gydrannau sy'n ei gynhyrchu. Mae'r anghytundeb ynghylch pwy gyrhaeddodd yno gyntaf, ac a yw damwain na allai neb ei hailadrodd yn cyfrif fel cyrraedd yno o gwbl.

Beth ychwanegodd yr enwau diweddarach

Os Malachowski a gynhyrchodd y porffor gyntaf, pam mae'r staen yn dwyn enwau Romanowsky, Wright a Giemsa?

Oherwydd nad yw staen sy'n gweithio unwaith yn nwylo ei ddyfeisiwr yn adweithydd. Trodd y gwaith diweddarach gymysgedd anwadal yn rhywbeth y gallai technegydd mewn gwlad arall ei ddefnyddio ar ddydd Mawrth.

Cyrhaeddodd Nocht yno drwy resymu. Ar ôl methu â chael canlyniad dibynadwy o lifyn niwtral syml, daeth i'r casgliad bod yn rhaid i'r porffor ddod o rywbeth yn y glas methylen nad oedd yn las methylen, ac aeth i chwilio amdano. Roedd Unna eisoes wedi sylwi bod hydoddiannau o las methylen a oedd wedi heneiddio yn staenio gronynnau celloedd mast yn goch, ac wedi cynnig bod sylwedd newydd yn ffurfio wrth i'r llifyn aeddfedu. Roedd Bernthsen wedi dangos yn 1885 fod amodau alcalïaidd yn tynnu grwpiau methyl oddi ar las methylen, ac mai'r cynhyrchion hyn yw'r hyn a alwn bellach yn llifynnau aswr. Echdynnodd Nocht y ffracsiwn gweithredol â chlorofform ac ni allai ei alw'n ddim ond coch o las methylen; rhoddodd Michaelis yr enw aswr I iddo yn 1901. Datrysodd Jenner yr ochr logistaidd. Roedd aildoddi'r gwaddod glas methylen ac eosin mewn methanol absoliwt yn rhoi un hydoddiant sefydlog a sefydlogai'r ffilm wrth ei staenio ac a ddileodd yr angen am sefydlogi â gwres. Cyfunodd Leishman a Reuter lifyn aml-liw â thoddydd alcoholig a chael sefydlogrwydd a'r porffor gyda'i gilydd. Disodlodd Wright ddeoriad deuddeg awr ar 65 °C a deg diwrnod o sefyll ag awr mewn llif o stêm. Rhoddodd Giemsa y gorau'n llwyr i ddibynnu ar hydoddiant a oedd wedi aeddfedu ar hap, gan ddefnyddio meintiau mesuredig o lifynnau hysbys gyda glyserol yn y methanol fel bod y cynnyrch yn gwrthsefyll gwres trofannol. Ni chyhoeddodd erioed sut y gwnaeth aswr methylen pur. Gwerthodd ef i labordy Dr Grübler yn Leipzig, a'i marchnataodd fel aswr I a honni mai ei fersiwn ef yn unig oedd y staen Giemsa dilys.

Mae hunaniaeth yr aswr hwnnw'n dal yn destun dadl. Mae rhai'n credu mai glas methylen aml-liw yn unig ydoedd, ac eraill ei fod yn gyfoethog mewn Azure B. Daeth yr ateb yn sgil rhyfel. Pan nad oedd modd cael llifynnau o'r Almaen, canfu tîm o Wasanaeth Iechyd Cyhoeddus yr Unol Daleithiau, Ralph Lillie gyda Maurice Roe ac Aimee Wilcox, fod y staenio gorau'n dod o dair cydran wedi'u gwahanu: glas methylen heb ei addasu, ei gynnyrch dadelfennu wedi'i ddadfethyleiddio, Azure B, ac eosin. Disodlodd Azure B yr aswr I nad oedd ar gael, ac mae'r tair cydran hynny'n dal yn sail i'r staen a ddefnyddir i wneud diagnosis o falaria heddiw.

Mae cemeg y modd y mae'r tair cydran hynny'n rhyngweithio ar sleid yn gwestiwn ar wahân ac yn destun tudalen arall. Mae rolau'r llifynnau a chemeg staeniau o fath Romanowsky yn ymdrin â beth mae Azure B ac eosin yn ei wneud bob un a pham mae'r pâr yn cynhyrchu lliw nad yw'r naill na'r llall yn ei gynhyrchu ar ei ben ei hun. Mae'r dudalen microsgopeg a chymwysiadau labordy yn ymdrin â'r ochr ymarferol: beth mae paratoad penodol yn ei ddangos, a sut i farnu a yw cynnyrch penodol yn addas ar gyfer y dull rydych yn bwriadu ei ddefnyddio.

Y rhan o'r hanes sy'n dal yn berthnasol heddiw

Mae un manylyn yn y stori hon na pheidiodd â bod yn wir yn 1902. Am tua hanner can mlynedd, amhuredd dienw oedd y gydran bwysicaf yn staen malaria safonol y byd. Roedd yno drwy ddamwain, roedd ei faint yn amrywio rhwng poteli, roedd ei hunaniaeth yn gyfrinach fasnachol am ran o'r amser hwnnw, ac roedd ei gyfran yn destun dadl tan y 1940s. Nid oedd y bobl a ddefnyddiai'r staen yn ddiofal. Nid oedd ganddynt ffordd o wybod beth oedd yn y botel.

Fersiwn fodern yr un broblem yw manyleb sy'n disgrifio rhan o'r deunydd yn unig. Cydymffurfio ag USP yw'r llwybr at y purdeb uchaf sydd ar gael ar y farchnad, oherwydd ei fod yn safon gyhoeddedig gyflawn yn hytrach nag un mesuriad: hunaniaeth, purdeb, amhureddau organig gan gynnwys y llifynnau aswr, toddyddion gweddilliol, amhureddau elfennol, gweddillion ar ôl tanio, terfynau microbaidd ac endotocsinau bacteriol. Mae Blupreme yn cael ei las methylen gan wneuthurwr fferyllol ac yn cyhoeddi'r dystysgrif dadansoddi lawn, fel bod modd gwirio pob llinell o'r rhestr honno yn hytrach na'i haeru. Mae tystysgrif sy'n adrodd canlyniad metelau trwm ac yn ei alw'n gydymffurfiaeth ag USP yn gyfwerth heddiw â photel â'r label "glas methylen wedi aeddfedu": adweithydd da, o bosibl, ond nid yw'r label yn dweud wrthych beth sydd ynddi.