Рабочая классификация красителей, используемых в биологической микроскопии

Рабочая классификация красителей, используемых в биологической микроскопии

Существует немало рабочих классификаций красителей, использующихся в биологии. При изложении материала авторы редко придерживаются чёткого разделения. Обычно различают четыре больших группы красителей:

  1. Основные (или ядерные) красители. Они избирательно окрашивают ядра клеток и базофильные структуры. Кстати, сам термин «базофильный» появился по названию этой группы красителей, так как в переводе с латинского basis — основной.
  2. Кислые (или цитоплазматические) красители. Окрашивают преимущественно цитоплазму, реже клеточные стенки и тому подобного.
  3. Нейтральные красители. К этой группе, по нашему мнению, должны быть отнесены и такие красители, которые избирательно окрашивают компоненты цитоплазмы, например, судан III или нильский синий, окрашивающие капельки жира.
  4. Флюорохромы. Группа красителей, способных флюоресцировать при той или иной длине волны возбуждающего света. Несмотря на то, что мы выделили эти красители в самостоятельную группу, большинство из них следовало бы отнести к цитоплазматическим или, реже, к ядерным красителям.

Ядерные красители

Ядерные красители представляют собой едва ли не самую многочисленную группу красителей вообще. Основная цель обработки данными веществами состоит в том, чтобы выявить материал, близкий к ДНК или РНК. По механизму окрашивания ядерные красители делят на две группы, принципиально отличающиеся друг от друга. Это основные красители и протравные красители.

Основные красители

Применение основных красителей (все они являются «катионными») основано на образовании соединений типа солей в присутствии ДНК или РНК.

  1. Азокрасители:
    — янус зелный В;
    — бисмарк коричневый.
  2. Сафранины:
    — сафранин Т;
    — сафранин А;
    — сафранин О;
    — феносафранин.
  3. Оксазиновые красители:
    — бриллиантовый крезиловый синий;
    — крезиловый прочный фиолетовый.
  4. Тиазины:
    — тионин;
    — азуры С, А, В;
    — метиленовый синий;
    — толуидиновый синий.
  5. Трифенилметановые:
    — пара-розанилин;
    — кристаллический фиолетовый;
    — метиловый фиолетовый;
    — метиловый зелёный;
    — альциановый синий;

Протравные красители

В основу методик применения протравных красителей легла способность ряда соединений образовывать ярко окрашенные лаки с ионами металлов — лития, железа, хрома. В эту группу входят:

  1. Наиболее известные и используемые красители:
    — гематоксилин;
    — кармин (карминовая кислота);
    — ализарин-цианин;
    — ализарин;
    — бразиллин;
    — галлоцианин.
  2. Малоизвестные и редко применяющиеся красители:
    — пурпурин;
    — ализариновый синий;
    — ализариновый чёрный;
    — ализариновый зелёный;
    — антрапурпурин;
    — хинализарин;
    — чисто-синий В;
    — антраценовый синий.

В зависимости оттого, ион какого металла входит в состав протравного реагента, конечный цвет окраски может меняться от красного до зеленовато-чёрного. Примеры такой зависимости приведены в таблице.

     
Зависимость итоговой окраски от иона металла протравного реагента
Название Цвет окраски ядра
Al Cr Fe
Ализарин красный
Пурпурин красный
Кармин (карминовая кислота) красный
Бразилин красный серо-коричневый зеленовато-чёрный
Гематоксилин синий серо-синий серо-чёрный
Галлоцианин синий серо-чёрный
Антраценовый синий синий серо-чёрный

Цитоплазматические красители

Эта группа красителей представлена большей частью сульфоновыми и карбоновыми кислотами, которые в тканях прочно связываются с белками и в результате окрашивают большинство внеядерных структур:

  • эозин;
  • аурамин О;
  • эритрозин;
  • родамин В;
  • родамин 3G;
  • родамин 6G;
  • пиронин G;
  • акрифлавин;
  • флюоресцеин;
  • акридиновый оранжевый;
  • конго красный;
  • акридиновый жёлтый;
  • криофосфин;
  • нейтральный красный;
  • толуидиновый синий.

Цитоплазматические красители в сочетании с фосфорно-вольфрамовой кислотой, фосфорно-молибденовой кислотой могут окрашивать специфические структуры клеток и тканей, например, коллаген. В большинстве методик цитоплазматические красители используются для контраста после окраски ядерными красителями. Несколько реже прибегают к такому свойству цитоплазматических красителей, как способность окрашивать живые клетки без нарушения функций последних (так называемые витальные красители); в таких методиках применяют очень большие разведения красителей — от 1:1000 до 1:20000.

Нейтральные красители

Группа нейтральных красителей невелика. Например, важное практическое значение имеют красители, окрашивающие жиры:

  • судан III;
  • судан IV;
  • судан чёрный;
  • нильский синий.

Флюорохромы

Флюорохромы в данной классификации стоят особняком, потому что эта группа включает и кислые, и основные красители.

Главной отличительной чертой всех этих соединений является способность излучать свет определённой длины волны под воздействием лучей ультрафиолетового, фиолетового и синего спектра. Молекула красителя, поглотив квант падающего света, испускает световое излучение большей длины волны, чем длина волны падающего света. Так, например, флюоресцеин, поглощая свет с длиной волны 420-490 нм, излучает свет с длиной волны 520-540 нм. При этом объекты, окрашенные флюоресцеином в люминесцентном микроскопе, светятся зелёным светом.

Некоторые области применения флюорохромов приведены в таблице.

   
Области применения некоторых флюорохромов (выделены наиболее часто используемые флюорохромы)
Цель окраски Используемый флюорохром Диапазон возбуждения Диапазон свечения
Ядро (ДНК/РНК) Акридиновый оранжевый Голубой свет
(420-490 нм)
520 нм
Пропидиум иодид Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Этидиум бромид Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Хромомицин А Голубой свет
(420-436 нм)
490 нм
Акрифлавин Голубой свет
(420-436 нм)
490 нм
Хёхст 33258 Ультрафиолет
(340-380 нм)
430 нм
Пиронин G Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Берберин сульфат
Кориофосфин О
Фосфин 3R
Внутриклеточные жиры Нильский красный Голубой свет
(450-490 нм)
520 нм
Эозин Б Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Белки/гистоны Эозин Б Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Тиазиновый красный Р Зелёный
(530-560 нм)
580 нм
Сульфофлавин Ультрафиолет
(340-380 нм)
430 нм
Внутриклеточный кальций Индо 4
Митохондрии Родамин 123
Тромбоциты Мепакрин 355 нм 425 нм
Бактерии Акридиновый оранжевый Голубой свет
(420-490 нм)
520 нм


Органическая химия. Углублённый курс. Том 1 / Первый том систематизированного учебного и справочного руководства по органической химии. Освещены достижения теоретической и прикладной органической химии, особое внимание уделено промышленным методам и реакциям органического синтеза. Может служить справочником для инженерно-технических работников Органическая химия. Углублённый курс. Том 1
Первый том систематизированного учебного и справочного руководства по ...
Проблемы механизма органических реакций / Совещание по проблеме механизма органических реакций было организовано Отделением физико-математических и химических наук Академии наук Украинской ССР по инициативе Института органической химии АН УССР. Настоящий том трудов киевского совещания по проблеме механизма органических реакций содержит доклПроблемы механизма органических реакций
Совещание по проблеме механизма органических реакций было организовано ...
Пособие для изучающих органическую химию / Своеобразное учебное пособие, в котором конспективное изложение основ общего курса органической химии иллюстрировано большим числом задач и примеров. Авторы хорошо справились с поставленной задачей — в максимальной степени облегчить студенту, изучающему химию, овладение внутренней логикой предмета, Пособие для изучающих органическую химию
Своеобразное учебное пособие, в котором конспективное изложение основ общего ...