تثبيت الأنسجة وتضمينها
التثبيت والتضمين هما الخطوتان التحضيريتان الأوليان في علم الأنسجة. يعمل التثبيت على تثبيت الأنسجة كيميائيًا لوقف تحللها والحفاظ على بنيتها، بينما يحيط التضمين النسيج المثبت في وسط داعم صلب بحيث يمكن تقطيعه إلى شرائح رفيعة. يحددان معًا مدى دقة الشريحة النهائية في عكس النسيج الحي.
Definition
تثبيت الأنسجة هو المعالجة الكيميائية أو الفيزيائية التي توقف التحلل الذاتي والتعفن وتثبت بنية الأنسجة؛ والتضمين هو الترشيح اللاحق للنسيج المثبت والمعالج بوسط داعم (مثل البارافين أو الراتنج) بحيث يمكن تقطيع شرائح رفيعة.
Scope
يغطي هذا الموضوع الأغراض والكيمياء الرئيسية للتثبيت، وخطوات معالجة الأنسجة (التجفيف، الترويق، الترشيح)، والتضمين في البارافين أو الراتنج. وهو مرجع منهجي ولا يقدم بروتوكولات جرعات سريرية أو مخبرية.
Core questions
- كيف يوقف المثبت تحلل الأنسجة مع الحفاظ على بنيتها؟
- كيف تختلف المثبتات المتصالبة والمخثرة في تأثيراتها؟
- لماذا يجب تجفيف الأنسجة وترويقها وترشيحها قبل التضمين؟
- كيف يحد وسط التضمين من سمك الشرائح والتحليل اللاحق؟
Key concepts
- التحلل الذاتي ووقفه
- المثبتات المتصالبة (الألدهيدية)
- المثبتات المخثرة (القائمة على الكحول)
- تثبيت الفورمالين
- التجفيف والترويق
- تضمين البارافين
- تضمين الراتنج
Mechanisms
تعمل المثبتات بإحدى آليتين واسعتين. تشكل المثبتات المتصالبة مثل الفورمالديهايد والجلوتارالدهيد جسورًا ميثيلينية أو أطول بين المجموعات التفاعلية (بشكل رئيسي على البروتينات)، مما يثبت البنية الجزيئية في مكانها؛ والجلوتارالدهيد، بوجود مجموعتي ألدهيد، يشكل روابط متصالبة بشكل أوسع ويحافظ على البنية الفائقة الدقيقة بشكل خاص، وهذا هو السبب في أنه أصبح أساسيًا لتثبيت المجهر الإلكتروني (Sabatini, 1963). أما المثبتات المخثرة مثل الإيثانول فتعمل بدلاً من ذلك عن طريق تجفيف البروتينات وترسيبها. ولأن الربط المتصالب يمكن أن يحجب المستضدات، فقد تم تصميم المثبتات لتحقيق التوازن بين الحفاظ على البنية والحفاظ على التفاعلية، كما هو الحال في تركيبة بيرودات-لايسين-بارافورمالدهيد التي طورت للمجهر المناعي الإلكتروني (McLean & Nakane, 1974). بعد التثبيت، يتم تجفيف النسيج من خلال كحوليات متدرجة، ثم ترويقه في مذيب قابل للامتزاج مع وسط التضمين، ثم ترشيحه بالبارافين المنصهر أو الراتنج السائل، والذي عند التصلب يوفر الدعم الميكانيكي اللازم للتقطيع المجهري.
Clinical relevance
يحدد التثبيت والتضمين جودة الحفاظ الجزيئي لكتل الأنسجة المستخدمة في التشخيص المرضي والبحث. يشرح هذا المدخل الأساليب من الناحية المفاهيمية؛ ويصف كيفية إعداد المستحضرات وليس أساسًا لقرارات التشخيص أو العلاج الفردية.
Evidence & guidelines
تترسخ ممارسة التثبيت والمعالجة في المراجع القياسية لتقنيات الأنسجة مثل كتاب Bancroft's Theory and Practice of Histological Techniques (Suvarna et al., 2018) وكتاب Kiernan (2015). يُعترف بأن المتغيرات ما قبل التحليلية للتثبيت (نوع المثبت، وقت التثبيت، المدة) تؤثر على الفحوصات الجزيئية اللاحقة ويتم تناولها في أدبيات جودة المختبر ضمن مواضيع الكيمياء النسيجية المناعية وتقييم الجودة ذات الصلة.
History
تطورت كيمياء التثبيت العملية خلال القرن التاسع عشر، مع إدخال الفورمالين كمثبت للأنسجة في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر، وتأسيس تضمين البارافين كطريقة للحصول على شرائح رفيعة. في القرن العشرين، تميز تثبيت الجلوتارالدهيد بالحفاظ على البنية الفائقة (Sabatini, 1963)، وتمت صياغة مثبتات متخصصة للحفاظ على المستضدية جنبًا إلى جنب مع البنية (McLean & Nakane, 1974).
Key figures
- David Sabatini
- Paul Nakane
Related topics
Seminal works
- sabatini-1963
- mclean-1974
Frequently asked questions
- لماذا يعتبر الفورمالين المثبت الأكثر شيوعًا لعلم الأنسجة الروتيني؟
- يتغلغل الفورمالديهايد المخزن في الأنسجة بشكل معقول، ويربط البروتينات بشكل متصالب للحفاظ على البنية بشكل عام، وهو غير مكلف، ومتوافق مع الصباغة الروتينية ومعظم الفحوصات اللاحقة، مما جعله المثبت القياسي للأغراض العامة.
- لماذا يجب تجفيف الأنسجة وترويقها قبل تضمين البارافين؟
- البارافين غير قابل للامتزاج بالماء، لذلك يتم استبدال ماء النسيج من خلال كحوليات متدرجة (التجفيف) ثم بمذيب قابل للامتزاج بالبارافين (الترويق) قبل أن يتمكن البارافين المنصهر من التغلغل ودعم النسيج.