Kutia seli za shavu rangi kwa methylene blue: mambo ya kuchunguza

Mwanafunzi anaweka tone la kimiminika chenye seli za shavu kwenye slaidi, anatazama kupitia hadubini, na karibu haoni chochote. Maumbo machache hafifu yanayofanana na vivuli yanaelea katika eneo angavu la kutazamia. Anarekebisha ulengaji, kisha anaongeza mwanga, halafu anahitimisha kuwa slaidi haina kitu. Slaidi si tupu. Seli zipo. Zinapitisha karibu mwanga wote, na uwazi huo ndio tatizo ambalo rangi hii inalenga kutatua.

Tofauti hiyo kati ya matarajio na picha inafaa kutajwa kabla ya kuanza utaratibu. Wanaoanza wanatarajia hadubini ionyeshe undani kama vile kukuza picha kwa kamera kunavyofanya maandishi ya mbali yaonekane. Hadubini ya uga angavu hufanya jambo lenye upeo mdogo zaidi: huonyesha tofauti za ufyonzaji wa mwanga. Seli ya shavu isiyotiwa rangi hufyonza karibu hakuna mwanga, hivyo huleta karibu hakuna tofauti. Methylene blue huongeza tofauti hiyo. Hujifunga ndani ya seli kwa viwango visivyolingana, na kufanya muundo uonekane kupitia tofauti ya mwonekano. Wanafunzi wakishaelewa dhana hiyo, kila hatua inayofuata inaeleweka kama matokeo yake badala ya maagizo ya kufuatwa tu.

Maelezo ya msingi kuhusu jinsi utiaji rangi rahisi unavyoongeza tofauti ya mwonekano katika maabara ya shule yanasaidia hapa, na kukumbushwa kuhusu kuandaa hadubini ya uga angavu kabla ya kutia rangi huzuia nusu ya maandalizi ya slaidi yasiyofanikiwa. Kemia inayosababisha rangi hiyo imeelezwa katika utangulizi wa methylene blue katika hadubini, unaoeleza kwa nini rangi hii hasa hutumika mara kwa mara kwenye meza ya maabara.

Utaratibu wa darasani

Mbinu ya kuandaa sampuli yenye unyevu iliyo hapa chini ndiyo chaguo rahisi zaidi kwa madarasa ya jumla. Haihitaji mwali wala hatua ya kufiksisha sampuli. Mbinu mbadala ya kupaka sampuli na kuifiksisha, inayotumiwa katika baadhi ya miongozo ya vyuo, huongeza ukaushaji kwa hewa na ufiksishaji mfupi kwa joto, kama ilivyo katika zoezi la North Central Texas College la kupaka sampuli ya shavu kwenye slaidi, lililochapishwa kupitia Biology LibreTexts, lakini ufiksishaji kwa joto ni desturi ya mikrobiolojia, si sharti la kuona seli za epitheliamu.

Unachohitaji: slaidi na vioo vya kufunikia vilivyo safi, vijiti vyenye pamba visivyo na vijidudu vya matumizi ya mara moja (vinapendelewa) au vijiti vipya bapa vya kuchokolea meno, chupa ya kudondoshea yenye myeyusho wa methylene blue wa asilimia 0.5 hadi 1 katika maji, maji yaliyosafishwa kwa kunereka au kuondolewa ioni, karatasi ya kufyonza, glavu, na hadubini ambatani yenye ukuzaji wa jumla wa 100x na 400x.

1. Suuza mdomo kwa maji tu. Hii huondoa chembe za chakula ambazo baadaye hutiwa rangi nzito na kuvuruga uchunguzi wa seli.
2. Kila mwanafunzi achukue sampuli kutoka kwenye shavu lake mwenyewe tu. Sugua kwa upole upande wa ndani wa shavu kwa kijiti kipya chenye pamba kisicho na vijidudu. Bonyeza, usikwangue. Acha kabla hata ya kuanza kuhisi usumbufu wowote au kutokwa na damu.
3. Bingirisha kijiti chenye pamba katikati ya slaidi safi ili kuacha tabaka jembamba. Tabaka jembamba ndicho kigezo muhimu zaidi cha kupata slaidi inayoweza kuchunguzwa vizuri. Tabaka nene jeupe likitiwa rangi litakuwa mkusanyiko wa bluu usioweza kutofautishwa.
4. Ongeza tone moja la methylene blue juu ya sampuli iliyopakwa. Liache kwa dakika 1 hadi 3. Dakika moja inatosha katika taratibu nyingi za vyuo; mwongozo wa maabara ya sayansi wa NCERT wa Darasa la IX hutumia takriban dakika 3 kwa maandalizi ya muda. Muda mrefu zaidi si bora zaidi, na kutia rangi kupita kiasi ndilo kosa la muda linalotokea mara nyingi zaidi.
5. Suuza kwa upole kwa maji yaliyosafishwa kwa kunereka au fyonza rangi iliyozidi kwa karatasi ya kufyonza, ukifuata utaratibu wa eneo lako. Mandharinyuma yanapaswa kuwa bluu hafifu, si bluu iliyokolea sana.
6. Shusha kioo cha kufunikia kwa mwinamo ili ukingo mmoja uguse kwanza, kisha ukiache kishuke polepole. Hii huzuia viputo vya hewa kuingia.
7. Anza kwa ukuzaji mdogo ili kupata seli, hakikisha ulengaji na uwekaji katikati ni sahihi, kisha hamia 100x na hatimaye 400x. Kwa 400x tumia kidhibiti cha ulengaji laini pekee.

Ukolezi wa rangi unahitaji maelezo mafupi yaliyo sahihi. Taratibu za shule kwa kawaida hutumia myeyusho wa methylene blue wa karibu asilimia 1 katika maji. Myeyusho wa akiba wenye ukolezi mkubwa zaidi au kuacha rangi kwa muda mrefu hukoleza mandharinyuma haraka zaidi kuliko kiini, na hivyo kugeuza tofauti ya mwonekano ambayo zoezi hili linategemea.

Kushughulikia sampuli za shavu kwa usalama

Sampuli za shavu huwa na mate pamoja na vijiumbe vya kawaida vya mdomoni, hivyo chukulia kila sampuli mpya iliyopakwa kama nyenzo inayoweza kuambukiza, hata kama watoa sampuli ni wanafunzi wenzako wenye afya njema. Miongozo ya American Society for Microbiology kuhusu usalama wa kibiolojia katika maabara za kufundishia inaeleza kanuni za jumla: tathmini hatari kabla ya kipindi, vaa glavu, linda macho mahali ambapo majimaji yanaweza kurukia, nawa mikono baada ya shughuli, tumia kiua-vijidudu kusafisha meza za maabara, na tupa vifaa vya matumizi ya mara moja vilivyochafuliwa kwa njia iliyoidhinishwa ya kutupa taka za kibiolojia.

Kanuni nne za darasani hushughulikia sehemu kubwa ya hatari. Kila kijiti chenye pamba na kila slaidi vitumike kwa mtoa sampuli mmoja tu, visishirikishwe kamwe. Kila mtu achukue sampuli yake mwenyewe tu, asichukue ya mwenzake. Vijiti vyenye pamba na vijiti vya kuchokolea meno vya matumizi ya mara moja viende moja kwa moja kwenye chombo cha taka kilichotengwa, visirudishwe kamwe kwenye meza ya maabara. Methylene blue yenyewe hutia ngozi na nguo madoa na huwasha macho, hivyo glavu na tahadhari za kawaida za usafi wakati wa kutumia rangi zinahitajika. Usipanue zoezi hili hadi kukuza vijiumbe vyovyote kutoka kwenye sampuli iliyopakwa, wala usibuni njia ya kufiksisha sampuli mpya za binadamu kwa joto nje ya utaratibu wa usalama wa shule.

Mambo ya kuchunguza, na sababu ya mwonekano huo

Kwa 100x, tafuta seli pana bapa, za bluu hafifu, zenye mipaka ya mviringo wa yai au ya pembe nyingi isiyo sawia. Zipo moja moja au katika tabaka zisizoshikana sana zinazopishana. Kwa kawaida kila seli ina doa moja la bluu iliyokolea zaidi. Doa hilo ni kiini. Zingatia pia mpangilio: seli bapa za epitheliamu ni kama vigae vyembamba, si tufe, ndiyo maana kingo zake zinafanana na tabaka la mng'ao lililopasuka badala ya puto za mviringo.

Kwa 400x, vipengele vitatu vinaonekana wazi. Mpaka wa seli unaonekana kama mstari mwembamba ulio na rangi iliyokolea zaidi unaoizunguka seli. Saitoplazimu hujaza sehemu ya ndani kwa bluu hafifu iliyosambaa sawasawa. Kiini kina rangi iliyokolea zaidi na muundo ulioshikamana zaidi, mara nyingi ni cha mviringo wa yai, kwa kawaida karibu na katikati lakini si kila mara. Waombe wanafunzi waandike vipengele vyote vitatu pamoja na umbo na ukuzaji, kwa sababu hivyo ndivyo hasa karatasi ya kazi inavyohitaji.

Jambo moja la usahihi ni muhimu hapa, na karatasi nyingi za kazi hulieleza vibaya. Mpaka unaoonekana unalingana na eneo la utando wa plazima, lakini utando wenyewe, ambao ni tabaka mbili za lipidi zenye unene wa takriban nanomita 7 hadi 10, ni mdogo mno kuweza kutofautishwa kwa hadubini ya shule. Wanachoona wanafunzi ni ukingo wa seli unaoonekana kwa mwanga pamoja na rangi iliyokusanyika hapo. Tahadhari hiyo hiyo inatumika kwa organeli. Mitokondria, retikulamu ya endoplazimu, miili ya Golgi, na ribosomu hazionekani katika maandalizi haya. Hadubini ya kawaida ya mwanga inaweza kutofautisha undani hadi takriban mikromita 0.2 katika hali nzuri, kama maelezo ya msingi ya NCBI kuhusu vifaa vya hadubini katika biolojia ya seli yanavyoeleza, na sehemu kubwa ya miundo midogo mno ya seli iko chini ya kikomo hicho au karibu nacho. Ukuzaji mkubwa zaidi usioongeza uwezo wa kutofautisha undani huifanya picha iwe kubwa bila kuongeza maelezo.

Kwa nini kiini hutiwa rangi iliyokolea zaidi? Methylene blue ni rangi ya kationi, yenye chaji chanya katika myeyusho, na hujifunga kwa nyenzo zenye chaji hasi ndani ya seli, hasa asidi za nyukleiki. Kromatini hukusanya DNA ndani ya kiini, hivyo kiini hukusanya rangi nyingi zaidi. Saitoplazimu ina RNA na molekuli nyingine zenye chaji, hivyo nayo hutiwa rangi, lakini rangi husambaa zaidi na huwa hafifu zaidi. Jambo muhimu la kuzingatia: methylene blue si rangi mahsusi kwa DNA. Utafiti kuhusu usambazaji wa methylene blue katika upigaji picha wa kiini unaeleza jinsi kationi hiyo inavyojifunga kwenye maeneo yenye asidi nyingi za nyukleiki, na utafiti wa zamani wa kiasi kuhusu kujifunga kwa methylene blue katika maandalizi ya seli uligundua kuwa sehemu kubwa ya rangi iliyojifunga ilihusishwa na asidi za nyukleiki. Kwa hiyo, kiini kilichokolea pamoja na saitoplazimu hafifu ni mpangilio wa tofauti ya mwonekano, si kipimo cha molekuli.

Makosa ambayo wanafunzi watafanya, na jinsi ya kuyatambua

Karibu kila slaidi isiyofanikiwa huangukia mojawapo ya mifumo mitano. Wafundishe wanafunzi kutambua tatizo la slaidi badala ya kurudia utaratibu bila kulielewa.

Kutia rangi kupita kiasi hufanya seli na mandharinyuma zikolee kwa kiwango sawa, hivyo kiini hakiwezi kutofautishwa na eneo linalotazamwa. Rekebisha kwa kupunguza muda wa kutia rangi au kusuuza kwa makini zaidi. Kutia rangi kidogo sana huacha maumbo hafifu yanayotoweka mwanga unapoongezwa; ongeza muda kwa vipindi vya sekunde thelathini. Sampuli zilizopakwa kwa unene mkubwa huunda mikusanyiko minene inayopishana ambayo hakuna mpaka unaoweza kufuatiliwa; marekebisho yanahusu namna ya kupaka: sambaza tabaka jembamba zaidi wakati mwingine, kwa sababu hakuna kusuuza kunakoweza kurekebisha rundo la seli. Viputo vya hewa huonekana kama duara kamili zenye kingo nyeusi zilizo wazi na huvuruga wanaoanza ambao huvidhania kuwa miundo ya seli; weka tena kioo cha kufunikia polepole kwa mwinamo. Vidoti vidogo vyeusi vilivyosambaa juu ya seli au kuzunguka seli kwa kawaida ni bakteria wa kawaida wa mdomoni, kama taratibu za shule, kwa mfano utaratibu wa Ingrid Science wa kuchunguza seli za shavu, zinavyoeleza. Vinathibitisha kuwa mdomoni kuna viumbe, jambo ambalo wanafunzi wanaweza kulikumbuka, lakini spishi zake haziwezi kutambuliwa katika zoezi hili na havipaswi kuchorwa kama sehemu za seli. Mabaki ya chakula na nyuzi za ute hutiwa rangi isivyo sawia na kwa ukolezi mkubwa; kusuuza kabla ya kuchukua sampuli kunalenga kuvipunguza.

Mambo ambayo zoezi hili haliwezi kufanya

Huu ni uchunguzi wa kielimu, si kipimo cha utambuzi wa ugonjwa. Hakuna chochote kuhusu mwonekano wa seli zilizotiwa rangi darasani kinachoweza kutambua maambukizi, saratani, au ugonjwa wowote, na makala hii haipaswi kueleweka kuwa inapendekeza vinginevyo. Maandalizi haya yanaonyesha umbo, mpaka, saitoplazimu, na kiini katika viwango viwili vya ukuzaji. Hayaonyeshi muundo mdogo mno wa utando, undani wa organeli, wala utambulisho wa molekuli. Kueleza kikomo hicho wazi hulinda sayansi na wanafunzi: matokeo mazuri ni mchoro wenye lebo sahihi pamoja na ukuzaji na rangi iliyotumika kuandikwa, si hitimisho kuhusu afya.

Karatasi ya kazi ya mwanafunzi na picha za hadubini zenye lebo

Nyenzo mbili za mradi kwa ukurasa huu ni picha ya hadubini yenye lebo iliyo hapo juu na karatasi ya kazi iliyo hapa chini. Chapisha karatasi moja ya kazi kwa kila mwanafunzi au ionyeshe kwa projekta na uwaombe wanafunzi wanakili visanduku kwenye madaftari.

Jinsi ya kuitumia katika kipindi cha dakika 45: dakika kumi kwa maelekezo ya usalama na kuchukua sampuli, dakika kumi kwa kutia rangi na kuandaa sampuli kwenye slaidi, dakika kumi na tano kwa uchunguzi na kuchora katika viwango vyote viwili vya ukuzaji, dakika kumi kwa orodha ya ukaguzi na kulinganisha na picha ya hadubini yenye lebo. Vipengele vya orodha ya ukaguzi vimechaguliwa kimakusudi viwe vya vitendo. Sampuli iliyopakwa kwa tabaka jembamba, muda sahihi wa kutia rangi, kiini kilichokolea zaidi kuliko saitoplazimu, ukuzaji ulioandikwa. Mwanafunzi anayeweza kuthibitisha vyote vinne ameelewa dhana ambayo somo hili linalenga kufundisha: hadubini huonyesha tofauti, na rangi huunda tofauti zinazofaa kuonyeshwa.