مقاله
مېتیلین بلو حجرو ته څنګه ننوځي: احیا، بیا اکسیدېدل او په غشا کې وېش
که په یوه لوښي کې وګورئ چې اندوتیلي حجرې مېتیلین بلو جذبوي، تر ټولو څرګند تعبیر به هماغه ناسم تعبیر وي. د کلتور چاپېریال خپل آبي رنګ له لاسه ورکوي او په حجرو کې آبي دانې راپیدا کېږي؛ نو داسې ښکاري چې رنګ به د آبي مالیکول په بڼه له غشا تېر شوی وي. تجربې بل څه وايي. آبي بڼه په ډېرې سختۍ تېرېږي. هغه څه چې تېرېږي، بېرنګه بڼه ده، او هغه آبي رنګ چې دننه یې وینئ، تر ننوتلو وروسته همدلته دننه جوړېږي.
دا سرچپه بهیر مهم دی، ځکه ټاکي چې رنګ اخیستل څه درته ښودلی شي او څه نه شي ښودلی. آبي دانې هغه اکسید شوی رنګ ښيي چې بیا اکسید شوی او په حجروي غړیو کې بند پاتې شوی دی. دا دانې په حجره کې د رنګ ټول مقدار نه ښيي، د احیا شوې بڼې زېرمه نه ښيي، او بیولوژیکي اغېز نه اندازه کوي. د علت د پوهېدو لپاره دا درې پړاوونه تعقیب کړئ: پر سطحه احیا، د احیا شوې بڼې انتشار، او دننه بیا اکسیدېدل او بند پاتې کېدل.
دواړه بڼې د بېلابېلو مالیکولونو په څېر چلند کوي
اکسید شوی مېتیلین بلو یو هوار، مثبت چارج لرونکی حلقوي سیستم دی. په اوبو کې حل کېږي، د 600 تر 700 nanometers شاوخوا رڼا په پیاوړې توګه جذبوي، او آبي ښکاري. اصلي خبره یې چارج دی. یو چارج لرونکی، له اوبو سره میلان لرونکی مالیکول په اسانۍ له لیپیډي غشا نه تېرېږي؛ له همدې امله په علمي لیکنو کې دقیق تعبیر دا دی چې له غشا څخه نسبتاً نه تېرېدونکی دی، نه دا چې هېڅ نه تېرېږي.
احیا شوی مېتیلین بلو، چې لیوکومېتیلین بلو بلل کېږي، بېرنګه، بېچارجه او په غوړو کې حل کېدونکی دی. چارج چې لرې شي، غشا نور د دېوال په څېر خنډ نه وي. احیا شوی مالیکول په اسانۍ د انتشار له لارې تېرېږي، او کله چې دننه یوې ډېرې اکسیدوونکې برخې ته ورسېږي، بیا الکترونونه له لاسه ورکولی شي او آبي، چارج لرونکې او بندې پاتې شوې بڼې ته ستنېږي. نو د رنګ د اکسیدېشن او احیا کیمیا د هغه د لېږد میکانیزم هم دی. د الکترونونو شمېر چې بدل کړئ، د غشا له لارې د تېرېدو وړتیا یې هم بدلېږي.
د لومړي پړاو الکترونونه پخپله له حجرې راځي. د تي لرونکو حیواناتو حجرې د پلازما غشا له لارې الکترونونه لېږدوي او احیا کوونکي معادلونه له حجروي دننه ورکوونکو څخه بهر، د سطحې اخیستونکو ته رسوي. د پلازما غشا له لارې دا فعالیت د حجرې عادي دنده ده او د حجرو په ډېرو ډولونو کې موندل کېږي. د اندوتیلي سطحې هغه رېډکټېز انزایم چې پر تیازین رنګونو عمل کوي، په یوه څرګندوونکي اړخ کې د نورو په څېر چلند کوي: د سیانایډ او ازایډ په هغو دوزونو کې هم کار ته دوام ورکوي چې وروستي پړاوونه دروي. د پړاوونو همدا جلا کېدل د ټولې کیسې بنسټ دی.
د پړاوونو ترمنځ وېش لومړی مطرح شو، او نږدې یې جذب تشریح کړ
په 1929 کې، د راکفېلر انسټیټیوټ ماریان اېروین یوه ساده پوښتنه مطرح کړه. ښايي د رنګ ننوتل یوازې د اوبو او د حجرې د غوړینو طبقو ترمنځ وېش وي، او په لابراتوار کې د کلوروفورم یوه طبقه د دغو غوړینو طبقو استازیتوب وکړای شي. هغې په خپلو د ننوتلو سپېکټروفوټومېټري څېړنو کې د رنګ اوبلن محلولونه له کلوروفورم سره وښورول او هغه مقدار یې چې عضوي پړاو ته لېږدېده، له هغه مقدار سره پرتله کړ چې د ژوندیو الجي حجرو ته ننوت.
د هغې څېړنې دوه موندنې لا هم د پام وړ دي. لومړی، د مېتیلین بلو سوداګریزو محلولونو ټرایمېتیل تیونین درلود، چې اوس Azure B بلل کېږي، او دا ناپاکي تر خپله مېتیلین بلو ژر ننوتله؛ په ځانګړي ډول په قلوي pH کې، چې په غوړو کې حل کېدونکې ازادې بېس بڼې پکې غلبه لرله. د مېتیلین بلو یو څه ظاهري ننوتل په حقیقت کې د Azure B انتخابي ننوتل وو. دویم، pH د ایونیزېشن د حالت په ټاکلو سره پایله ټاکله، او زیانمنو حجرو د سالمو حجرو په پرتله ډېر زیات رنګ دننه پرېښود. د وېش ضریبونو او د چارج حالت ټاکله چې مصنوعي سیستم او ژوندۍ حجره هر یو څه جذبوي، او د دواړو ترمنځ ورته والي د حجرې په پوله کې د نااوبلنو طبقو د شتون نظر پیاوړی کړ.
دې ماډل د لیپیډونو او ایونیزېشن په اړه له وخته مخکې سمه وړاندوینه کړې وه، خو دا توپیر یې نه شو کولای چې یو رنګ په خپله بڼه د پړاوونو ترمنځ وېشل کېږي، که پر سطحه په کیمیاوي ډول بدلېږي، په بدله بڼه تېرېږي او دننه بېرته خپلې پخوانۍ بڼې ته اوړي. د دې توپیر لپاره بله تجربه اړینه وه، او اویا کاله وروسته د سږو په اندوتیلیم کې ترسره شوه.
بهر احیا، دننه بند پاتې کېدل
مېرکر او همکارانو یې د غوا د سږو د شریان له کلتور شوو اندوتیلي حجرو سره کار وکړ او درېپړاویزه لړۍ یې وړاندیز کړه: اکسید شوی رنګ د حجرې پر سطحه خپلې بېرنګه، غوړو ته میلان لرونکې بڼې ته احیا کېږي؛ احیا شوې بڼه د انتشار له لارې دننه ځي؛ او د حجرې دننه بیا اکسیدېدل هغه اکسید شوې بڼه بېرته جوړوي چې له غشا نه تېرېږي او راټولېږي. بیا یې په خپله د اندوتیلي حجرو له خوا د تیازین د جذب څېړنه کې هڅه وکړه چې دا لړۍ په ټاکلو ځایونو کې پرې کړي او په دې توګه یې وازمويي.
لومړۍ وسیله فېریسیانایډ و، یو الکترون اخیستونکی چې حجرې ته نه شي ننوتلی. کله چې د سطحې انزایمونه د حجرې بهر آبي رنګ خپلې بېرنګه بڼې ته احیا کړي، فېریسیانایډ کولای شي هغه الکترونونه بېرته ترې واخلي او لا تر دې مخکې چې رنګ له غشا تېر شي، په چاپېریال کې یې بېرته آبي کړي. تر هغه چې فېریسیانایډ په اضافي مقدار موجود و، یعنې د 10 micromolar رنګ پر وړاندې له 50 تر 500 micromolar فېریسیانایډ، د رنګ جذب نږدې درېدلی و؛ او یوازې د فېریسیانایډ تر مصرفېدو وروسته جذب په خپل عادي سرعت بیا پیل شو. د بهیر سرعتونو هم له بلې لارې همدا کیسه بیانوله. فېریسیانایډ په نږدې ثابت سرعت ورکېده، چې له داسې ثابت سطحي احیايي جریان سره سمون درلود چې یوه بیا کارېدونکي منځګړي ته الکترونونه ورکوي؛ خو له حجرې بهر رنګ د خپلې زېرمې د کمېدو په ترڅ کې په نمایي ډول ورکېده. یو ثابت جریان، د یوې کمېدونکې زېرمې ترڅنګ، دا معنا لري چې د فېریسیانایډ سیګنال دوامداره احیا ښيي، نه له محلول څخه د رنګ د مالیکولونو وتل.
دویمې وسیلې له غشا څخه د تېرېدو پړاو بیخي لرې کړ. ډلې ټولویډین بلو O، چې د تیازین نږدې خپلوان دی، د پولیاکریلامایډ له یوې داسې لویې ځنځیرې سره وتاړه چې د اکسیدېشن په هېڅ یوه حالت کې حجرې ته نه شوه ننوتلی. حجرو بیا هم تړل شوی رنګ احیا کړ. نو احیا د حجرې دننه لاسرسي ته اړتیا نه لري. اړوند سیستم یا پر سطحه پروت دی، یا له هغې سره برېښنايي اړیکه لري.
ورپسې هغه جلاوالی څرګند شو چې مقالې خپل سرلیک ترې اخیستی دی. سیانایډ او ازایډ په 2 millimolar کې د رنګ راټولېدل په کلکه کم کړل، او تر مایکروسکوپ لاندې هغه تیاره آبي او ارغواني دانیز جوړښتونه نږدې ورک شول چې عموماً د هستې شاوخوا کړۍ جوړوي. خو هېڅ یوه مخنیوي کوونکي له حجرې بهر احیا ورو نه کړه: د فېریسیانایډ دوران بې له کمېدو روان و او نه تېرېدونکی پولیمر لا هم احیا کېده. خنډ د لړۍ په وروستۍ برخه کې و. سیانایډ او ازایډ د حجرې دننه د بیا اکسیدېدو او جلا ساتل کېدو مخه نیوله، نه د سطحې د احیا. د حجرو د ژوندي پاتې کېدو کنټرولي ازموینو هم دا تعبیر تایید کړ، ځکه حجرو د دغو پروسو پر مهال خپل سایټوسولي نښهکوونکی انزایم، لکټېټ ډيهایدروجېنېز، ساتلی و؛ نو د جذب له منځه تلل یوازې د زهري کېدو یا د غشا د څېرېدو پایله نه وه.
د مقالې یوه احتیاطي یادونه لا هم پر ځای ده. آبي دانیز جوړښتونه د هستې شاوخوا وو، خو په هسته کې نه وو، چې د حجرې دننه په کوچنیو غړیو کې له اکسیدېدو سره سمون لري؛ خو څېړنې ونه پېژندل چې کوم غړي وو. په نورو حجروي ډولونو کې ورته بڼې د کمزورو شواهدو پر بنسټ لایزوزومي بلل شوې وې. بند پاتې کېدل ثابت وګڼئ، خو دقیق ځای یې لا لنډمهالی تعبیر وبولئ. هغه لوستونکي چې غواړي پوه شي الکترونونه ورپسې چېرته ځي، کولای شي په مایټوکونډریا کې د الکترونونو لېږد او د اکسیدېشن او احیا تنظیم او د لارې له مخې د جذب او وېش پراخ انځور ولولي.
رنګ اخیستل له مادې سره د تماس کچه نه ده
درېیمه څېړنه ښيي چې څه پېښېږي کله چې د جذب دا منطق له یوه بیولوژیکي شاخص سره یوځای شي. سکاټ او همکارانو یې وموندله چې مېتیل بېټا سایکلوډېکسترین، چې یو کړۍته ورته قندي جوړښت دی، په مستقیم ډول له مېتیلین بلو سره نښلي. د دننه ځایولو د کمپلېکس لپاره یې د تړاو ثابت شاوخوا 310 per molar دی، په داسې حال کې چې د رنګ د دوهګونو مالیکولونو د جوړېدو لپاره دا ثابت نږدې 5846 per molar دی. په L929 فایبروبلاسټونو کې دې نښلېدو هم د حجرو رنګ اخیستل او هم د ګلوکوز د جذب تحریک بند کړ: له سایکلوډېکسترین سره مخکېنۍ انکوبېشن د آبي رنګ اخیستلو مخه ونیوله، او وروسته ورزیاتولو یې د رنګ له منځه تګ ګړندی کړ. کله چې بصري آبي سیګنال له حجرو ووت، د ګلوکوز فعال شوی لېږد هم ورسره په نږدې موازي ډول کم شو.
لیکوالانو دا همبستګي داسې تعبیر کړه چې د اوږدمهاله اکسیداتي فشار د میکانیزم پر ځای، د ګلوکوز لېږدوونکي د فعالولو په لاره کې د رنګ او یوه پروټین ترمنځ مستقیم تعامل ته ډېر ملاتړ ورکوي. دا استنباط معقول دی، خو حدود لري. تجربه د پروټین نوم نه څرګندوي، له خپله لېږدوونکي سره نښلېدل نه ښيي، او د رنګ له منځه تګ او د اغېز د ورکېدو ترمنځ همبستګي د اکسیدېشن او احیا له لارې هر احتمالي مسیر نه شي ردولای.
تلپاتې درس د اندازه کولو په اړه دی. بصري رنګ اخیستل هغه رنګ ښيي چې لیدل کېږي، اکسید شوی وي او له حجرې سره تړاو لري. دا د بېرنګه احیا شوې بڼې ټوله زېرمه له پامه غورځوي؛ نو یوه کمرنګې حجره لا هم د رنګ معادلونه لرلای شي، او یوه ډېره رنګ اخیستې حجره د ټول نسجي تماس یا د اغېز د اندازې پر ځای، بند پاتې شوی اکسید شوی رنګ ښيي. همدا احتیاط په پراخه کچه هم لازم دی: د حجرو د بېلابېلو ډولونو د رنګ اخیستلو پرتله کول، یا د نسج یوه تیاره مقطع د مادې سره د زیات تماس ثبوت ګڼل، په لوښي کې هماغه لومړنۍ تېروتنه تکراروي. جذب د احیا، انتشار او بیا اکسیدېدو یوه دوره ده، او د آبي بڼې هر یو شېبهییز انځور یې یوازې یوه برخه ښيي. د لابراتواري رنګولو او سمبالولو او د دوز او له مادې سره د تماس په اړه د ادعاوو د تعبیر عملي پایلې مستقیماً له همدې ځایه راوتلې دي.