Żbigħ taċ-ċelloli tal-ħaddejn bil-blu tal-metilen: x’għandek tosserva

Studenta tqiegħed qatra ta’ sospensjoni taċ-ċelloli tal-ħaddejn fuq ħġieġa tal-mikroskopju, tħares mill-mikroskopju, u kważi ma tara xejn. Ftit forom pallidi jgħaddu minn kamp viżiv imdawwal. Tirranġa l-fokus, imbagħad iżżid id-dawl, u fl-aħħar tikkonkludi li l-ħġieġa hija vojta. Il-ħġieġa mhijiex vojta. Iċ-ċelloli qegħdin hemm. Huma kważi trasparenti, u t-trasparenza hija proprju l-problema li din iż-żebgħa tintuża biex issolvi.

Ta’ min isemmi din id-differenza bejn l-aspettattiva u l-immaġni qabel jibda l-protokoll. Dawk li għadhom jibdew jistennew li mikroskopju jikxef id-dettall bħalma ż-żum ta’ kamera jikxef sinjal fil-bogħod. Mikroskopju b’kamp imdawwal jagħmel xi ħaġa aktar limitata: juri differenzi fl-assorbiment tad-dawl. Ċellola tal-ħaddejn mhux miżbugħa tassorbi kważi ebda dawl, u għalhekk tipproduċi kważi ebda differenza. Il-blu tal-metilen iżid id-differenza. Jingħaqad ma’ materjal ġewwa ċ-ċellola, b’mod mhux uniformi, u jibdel l-istruttura f’kuntrast. Ladarba l-istudenti jifhmu dan il-kunċett, kull pass li jiġi wara jagħmel sens bħala konsegwenza aktar milli bħala riċetta.

Tagħrif bażiku dwar kif iż-żbigħ sempliċi jżid il-kuntrast fil-laboratorju tal-iskola jgħin hawnhekk, u reviżjoni ta’ kif tipprepara mikroskopju b’kamp imdawwal qabel iż-żbigħ tevita nofs il-preparati li ma jirnexxux. Il-kimika wara l-kulur tinsab f’introduzzjoni għall-blu tal-metilen fil-mikroskopija, li tispjega għaliex din iż-żebgħa partikolari tibqa’ tintuża fuq il-bank tal-laboratorju.

Il-protokoll għall-klassi

Il-verżjoni bi preparazzjoni mxarrba hawn taħt hija l-għażla standard l-aktar sempliċi għall-klassijiet ġenerali. Ma teħtieġ la fjamma u lanqas pass ta’ fissazzjoni. Il-varjant b’kampjun mifrux u ffissat, użat f’xi manwali tal-kulleġġi, iżid it-tnixxif fl-arja u fissazzjoni qasira bis-sħana, bħal fl-attività ta’ North Central Texas College dwar kampjun mifrux mill-ħaddejn, ippubblikata permezz ta’ Biology LibreTexts, iżda l-fissazzjoni bis-sħana hija prattika tal-mikrobijoloġija, mhux rekwiżit biex tara ċelloli epiteljali.

X’għandek bżonn: ħġieġ tal-mikroskopju u lamelli nodfa, tampuni sterili li jintużaw darba biss (preferuti) jew stikek ċatti ġodda għat-tindif tas-snien, flixkun bil-qattara b’soluzzjoni milwiema ta’ blu tal-metilen ta’ 0.5 sa 1 fil-mija, ilma distillat jew dejonizzat, karta assorbenti, ingwanti, u mikroskopju kompost bi tkabbir totali ta’ 100x u 400x.

1. Laħlaħ il-ħalq b’ilma sempliċi. Dan ineħħi frak tal-ikel li aktar tard jinżebagħ b’mod qawwi u jtelliflek l-attenzjoni miċ-ċelloli.
2. Kull student jieħu kampjun biss mill-ħaddejn tiegħu stess. Ogħrok bil-mod il-parti ta’ ġewwa tal-ħaddejn b’tampun sterili ġdid. Agħfas, tobrox. Ieqaf ferm qabel ma tħoss xi skumdità jew ikun hemm xi fsada.
3. Irrombla t-tampun fuq iċ-ċentru ta’ ħġieġa nadifa biex tħalli saff irqiq. Saff irqiq huwa l-aktar fattur importanti biex il-preparat ikun jista’ jiġi osservat ċar. Depożitu abjad oħxon jinżebagħ f’massa blu li ma tkunx tista’ tiddistingwi fiha ċ-ċelloli.
4. Żid qatra waħda ta’ blu tal-metilen fuq il-kampjun mifrux. Ħalliha għal 1 sa 3 minuti. Minuta waħda hija biżżejjed f’ħafna protokolli tal-kulleġġi; il-manwal tal-laboratorju tax-xjenza ta’ NCERT għall-Klassi IX juża madwar 3 minuti għal preparazzjoni temporanja. Ħin itwal ma jfissirx riżultat aħjar, u żbigħ eċċessiv huwa l-aktar żball komuni marbut mal-ħin.
5. Laħlaħ bil-mod b’ilma distillat jew assorbi ż-żebgħa żejda b’karta assorbenti, skont il-protokoll lokali. L-isfond għandu jsir blu ċar, mhux blu skur ħafna.
6. Niżżel lamella f’angolu sabiex tarf wieħed imiss l-ewwel, imbagħad ħalliha tinżel bil-mod. Dan jevita bżieżaq tal-arja.
7. Ibda bi tkabbir baxx biex issib iċ-ċelloli, ikkonferma l-fokus u ċ-ċentraġġ, imbagħad għaddi għal 100x u fl-aħħar għal 400x. F’400x uża biss l-aġġustament fin tal-fokus.

Il-konċentrazzjoni taż-żebgħa jistħoqqilha sentenza waħda ta’ preċiżjoni. Il-protokolli tal-iskejjel ġeneralment jużaw soluzzjoni milwiema ta’ blu tal-metilen ta’ madwar 1 fil-mija. Soluzzjoni omm aktar ikkonċentrata jew espożizzjoni twila tiskura l-isfond aktar malajr milli tiskura n-nukleu, u b’hekk taqleb il-kuntrast li fuqu jiddependi l-eżerċizzju.

Immaniġġjar sigur tal-materjal mill-ħaddejn

Il-kampjuni mill-ħaddejn jiġu bil-bżieq u b’mikroorganiżmi normali tal-ħalq, għalhekk ittratta kull kampjun frisk mifrux bħala materjal potenzjalment infettiv, anki jekk id-donaturi jkunu sħab tal-klassi f’saħħithom. Il-linji gwida tal-American Society for Microbiology dwar il-bijosigurtà fil-laboratorji tat-tagħlim jistabbilixxu l-prinċipji ġenerali: evalwa r-riskju qabel is-sessjoni, ilbes ingwanti, ipproteġi l-għajnejn fejn jista’ jkun hemm titjir, aħsel idejk wara, iddiżinfetta l-bankijiet, u armi l-oġġetti kontaminati li jintużaw darba biss permezz tas-sistema approvata għall-iskart bijoloġiku.

Erba’ regoli għall-klassi jkopru l-biċċa l-kbira tar-riskju. Donatur wieħed għal kull tampun u għal kull ħġieġa, mingħajr qsim ma’ ħaddieħor. Kulħadd jieħu kampjun minnu nnifsu biss, qatt minn xi ħadd ieħor. It-tampuni u l-istikek għat-tindif tas-snien li jintużaw darba biss imorru direttament fil-kontenitur tal-iskart magħżul, qatt lura fuq il-bank. Il-blu tal-metilen innifsu jtebba’ l-ġilda u l-ħwejjeġ u jirrita l-għajnejn, għalhekk japplikaw l-ingwanti u l-prattiki normali ta’ iġjene meta taħdem biż-żebgħa. Testendix dan l-eżerċizzju biex tkabbar f’kultura xi ħaġa mill-kampjun mifrux, u timprovviżax fissazzjoni bis-sħana ta’ materjal uman frisk barra mill-proċedura tas-sigurtà tal-iskola.

X’għandek tosserva, u għaliex jidher hekk

F’100x, fittex ċelloli wesgħin u ċatti, blu ċar, b’kontorni ovali irregolari jew poligonali. Jinsabu waħedhom jew f’saffi mhux kumpatti li jirkbu fuq xulxin. Kull ċellola ġeneralment ikollha tikka waħda blu aktar skura. Dik it-tikka hija n-nukleu. Innota wkoll l-arranġament: iċ-ċelloli epiteljali skwamużi huma bħal madum irqiq, mhux sferi, u għalhekk it-truf tagħhom jidhru bħall-kisja vetrifikata ta’ madum imxaqqaq aktar milli bħal blalen tondi.

F’400x, tliet karatteristiċi jsiru ċari. Il-konfini taċ-ċellola jidher bħala linja rqiqa aktar skura li ddawwar iċ-ċellola. Iċ-ċitoplażma timla l-parti ta’ ġewwa b’blu ċar uniformi. In-nukleu jidher aktar skur u aktar kompatt, spiss ovali, ġeneralment qrib iċ-ċentru iżda mhux dejjem. Itlob lill-istudenti jniżżlu t-tliet karatteristiċi flimkien mal-forma u t-tkabbir, għax il-folja ta’ ħidma titlob eżattament dan.

Hawnhekk hemm punt importanti ta’ preċiżjoni li ħafna folji ta’ ħidma jiżbaljaw fih. Il-konfini viżibbli jikkorrispondi għar-reġjun tal-membrana plażmatika, iżda l-membrana nnifisha, saff doppju ta’ lipidi bi ħxuna ta’ madwar 7 sa 10 nanometri, hija ferm iżgħar minn dak li mikroskopju tal-iskola jista’ jiddistingwi. Dak li jaraw l-istudenti huwa t-tarf ottiku taċ-ċellola flimkien maż-żebgħa akkumulata hemmhekk. L-istess kawtela tapplika għall-organelli. Il-mitokondriji, ir-retikulu endoplażmatiku, il-korpi ta’ Golgi, u r-ribosomi ma jidhrux f’din il-preparazzjoni. Mikroskopju ottiku konvenzjonali jista’ jiddistingwi sa madwar 0.2 mikrometri f’kundizzjonijiet tajbin, kif jispjega t-tagħrif bażiku tal-NCBI dwar l-għodod tal-mikroskopija fil-bijoloġija taċ-ċelloli, u l-biċċa l-kbira tal-ultrastruttura tinsab taħt jew qrib dak il-limitu. Tkabbir vojt ogħla jagħmel l-immaġni akbar mingħajr ma jżid id-dettall.

Għaliex in-nukleu jinżebagħ l-aktar skur? Il-blu tal-metilen huwa żebgħa katjonika, b’ċarġ pożittiv fis-soluzzjoni, u jassoċja ruħu ma’ materjal b’ċarġ negattiv fiċ-ċellola, fuq kollox mal-aċidi nuklejċi. Il-kromatina tikkonċentra d-DNA fin-nukleu, għalhekk in-nukleu jiġbor l-aktar żebgħa. Iċ-ċitoplażma fiha RNA u molekuli oħra b’ċarġ, għalhekk tinżebagħ ukoll, iżda b’mod aktar mifrux u aktar ċar. Il-punt kruċjali: il-blu tal-metilen mhuwiex żebgħa speċifika għad-DNA. Xogħol fuq id-distribuzzjoni tal-blu tal-metilen fl-immaġini tan-nukleu jiddeskrivi l-katjon jassoċja ruħu ma’ reġjuni sinjuri fl-aċidi nuklejċi, u xogħol kwantitattiv eqdem dwar ir-rabta tal-blu tal-metilen fi preparazzjonijiet taċ-ċelloli sab li l-biċċa l-kbira taż-żebgħa marbuta kienet assoċjata mal-aċidi nuklejċi. Nukleu skur flimkien ma’ ċitoplażma ċara għalhekk huwa mudell ta’ kuntrast, mhux analiżi molekulari.

Żbalji li jagħmlu l-istudenti, u kif tinterpretahom

Kważi kull preparat li ma jirnexxix jaqa’ f’wieħed minn ħames mudelli. Għallem lill-istudenti jidentifikaw il-problema fil-preparat minflok jerġgħu jagħmluh bl-addoċċ.

Żbigħ eċċessiv jagħmel iċ-ċelloli u l-isfond skuri b’mod uniformi, tant li n-nukleu ma jibqax jingħaraf fil-kamp viżiv. Irranġa dan b’ħin iqsar ta’ żbigħ jew b’laħliħ aktar bir-reqqa. Żbigħ insuffiċjenti jħalli forom pallidi li jisparixxu meta jiżdied id-dawl; żid il-ħin f’passi ta’ tletin sekonda. Kampjuni mifruxa ħoxnin jipproduċu mases densi li jirkbu fuq xulxin u fejn ma jista’ jingħaraf ebda kontorn; il-korrezzjoni hija mekkanika: id-darba li jmiss ferrex saff irqaq, għax ebda laħliħ ma jsalva munzell ċelloli. Il-bżieżaq tal-arja jidhru bħala ċrieki perfetti bi truf skuri u definiti sew, u jtellfu lil dawk li għadhom jibdew u jaħsbuhom strutturi; erġa’ qiegħed il-lamella bil-mod f’angolu. Tikek żgħar skuri mxerrdin fuq iċ-ċelloli jew madwarhom ġeneralment huma batterji normali tal-ħalq, kif jinnotaw protokolli tal-iskejjel bħall-proċedura ta’ Ingrid Science għaċ-ċelloli tal-ħaddejn. Dawn jikkonfermaw li fil-ħalq jgħixu mikroorganiżmi, fatt li l-istudenti jistgħu jibqgħu jiftakru, iżda f’dan l-eżerċizzju ma tistax tiġi identifikata l-ispeċi tagħhom u m’għandhomx jitpinġew bħala partijiet taċ-ċellola. Il-fdalijiet tal-ikel u l-ħjut tal-mukus jinżebgħu b’mod irregolari u qawwi; il-laħliħ inizjali jsir biex inaqqashom.

X’ma jistax jagħmel dan l-eżerċizzju

Din hija osservazzjoni edukattiva, mhux test dijanjostiku. Xejn fid-dehra taċ-ċelloli f’preparat miżbugħ fil-klassi ma jista’ jiddijanjostika infezzjoni, kanċer, jew xi marda, u l-artiklu m’għandux jinftiehem bħala li qed jissuġġerixxi mod ieħor. Il-preparazzjoni turi l-forma, il-konfini, iċ-ċitoplażma, u n-nukleu f’żewġ livelli ta’ tkabbir. Ma turix l-ultrastruttura tal-membrana, id-dettall tal-organelli, jew l-identità molekulari. Li tgħid il-limitu b’mod espliċitu jipproteġi kemm ix-xjenza kif ukoll l-istudenti: riżultat tajjeb huwa tpinġija bit-tikketti korretti li magħha jitniżżlu t-tkabbir u ż-żebgħa, mhux konklużjoni dwar is-saħħa.

Folja ta’ ħidma għall-istudenti u mikrografiji bit-tikketti

Iż-żewġ riżorsi tal-proġett għal din il-paġna huma l-mikrografija bit-tikketti ta’ hawn fuq u l-folja ta’ ħidma ta’ hawn taħt. Stampa folja ta’ ħidma għal kull student jew ipproġettaha u għid lill-istudenti jikkopjaw il-kaxxi fil-pitazzi tagħhom.

Kif tużaha f’sessjoni ta’ 45 minuta: għaxar minuti għall-ispjegazzjoni tas-sigurtà u t-teħid tal-kampjuni, għaxar minuti għaż-żbigħ u t-tħejjija tal-preparat, ħmistax-il minuta għall-osservazzjoni u t-tpinġija fiż-żewġ livelli ta’ tkabbir, għaxar minuti għal-lista ta’ kontroll u t-tqabbil mal-mikrografija bit-tikketti. Il-punti fil-lista ta’ kontroll huma apposta prattiċi u sempliċi. Kampjun mifrux irqiq, ħin ta’ żbigħ korrett, nukleu aktar skur miċ-ċitoplażma, tkabbir imniżżel. Student li jista’ jimmarka l-erbgħa jkun fehem il-kunċett li l-lezzjoni hija maħsuba biex tgħallem: il-mikroskopji juru differenzi, u ż-żebgħat joħolqu d-differenzi li ta’ min juri.