Mitä sytologia tutkii? Tämän tieteen kehityshistoria ja siinä käytetyt menetelmät

Kaikki eivät tiedä, että sytologia on tiede, joka tutkii kaikkien elävien organismien, myös yksisoluisten, solujen toimintoja, rakennetta ja kehitystä. Ihmisten ja eläinten sairauksien diagnosoinnissa sytologisista tutkimuksista on tullut suuri merkitys.

Tietäen sytologian määritelmän, ei ole ollenkaan vaikeaa ymmärtää, että tämä tiede voisi kehittyä vasta optisen mikroskoopin luomisen ja asteittaisen parantamisen sekä histologisten tutkimusmenetelmien kehittämisen jälkeen.

Solujen löytämisen historia

Sytologian kehityksen historia alkaa solun löytämisestä. Termiä "solu" käytti ensimmäisen kerran englantilainen Robert Hooke vuonna 1665, joka tutki korkkileikkeen mikroskoopilla, jota hän oli parantanut. Hän pystyi näkemään materiaalin solurakenteen, tarkemmin sanottuna selluloosan solukalvot. Myöhemmin hänen löytönsä vahvistivat italialainen M. Malpighi ja englantilainen N. Gru, ja A. Leeuwenhoek julkaisivat vuonna 1781 ensimmäisen kerran piirustuksia, jotka kuvaavat eläinsoluja ytimineen. Siten sytologia, solutiede, alkoi ottaa ensimmäiset askeleensa.

1800-luvun alussa alkoi muodostua ajatus siitä, että solu on minkä tahansa organismin tärkein rakenneyksikkö, eli sytologian perusta luotiin. R. Brown löysi ytimiä kasvisoluista vuonna 1831, ja antoi niille sellaisen nimen latinaksi, ja hieman myöhemmin osoitti, että tämä alkuaine on läsnä kaikkien eläinten ja kasvien soluissa. Tutkijat ovat myös löytäneet solujen jakautumisprosessin.

J. Purkinje, joka kuvasi ensimmäisenä eläinsolun ytimen, keksi menetelmiä soluvalmisteiden kirkastamiseksi ja värjäämiseksi, koska tätä sytologia tutkii. Hän esitteli protoplasman käsitteen ja oli ensimmäisten joukossa tutkijoita, jotka yrittivät vertailla eläin- ja kasvisoluja.

Vuonna 1839 saksalaiset T. Schwann ja M. Schleiden muotoilivat soluteorian, jossa solua pidettiin elävän maailman rakenteen, kehityksen ja elämän pääelementtinä, joka sisältää koko elämälle luontaisen ominaisuuksien kompleksin. perussolu. Siitä lähtien on todettu, että sytologia on tiedettä kaikista soluun liittyvistä näkökohdista. Soluteorian avulla paljastettiin eri alkueläinten luonne. T. Siebold antoi yksisoluisille eläimille formulaation, joka perustui soluteorian postulaatteihin.

Sytologian kehityksen kannalta tärkeäksi tuli R. Virchowin solupatologiaa koskevien opetusten ilmaantuminen, jossa soluja pidettiin sairauksien juurtumispaikkana. Tämän ansiosta ei vain fysiologit ja anatomit, vaan myös patologit kiinnostuivat solujen tutkimuksesta. Virchow väitti myös, että solut tulevat vain esiasteistaan. Hänen opetuksensa vaikutti voimakkaasti näkemysten tarkistamiseen solujen luonteesta: jos alun perin solukalvoa pidettiin päärakenneelementtinä, niin myöhemmin solu määriteltiin protoplasman palaksi, jonka sisällä oli ydin. Siten ydin tunnistettiin solurakenteen kiinteäksi osaksi. Samaan aikaan löydettiin itse protoplasman monimutkainen rakenne, josta löydettiin erilaisia ​​organelleja: mitokondriot, solukeskus, Golgi-kompleksi. Nukleiinihappoja on löydetty ytimistä.

Video siitä, mitä sytologia tutkii

Sytologian kehitykseen vaikuttivat voimakkaasti G. Mendelin piirteiden periytymislait ja niiden myöhempi tulkinta. Tämän ansiosta kromosomiteoria perinnöllisyydestä ilmestyi ja sytologiaan ilmestyi uusia suuntauksia – karyologia ja sytogenetiikka.

Iso askel eteenpäin sytologiassa oli kudosviljelymenetelmän ja sen johdannaisten keksiminen, mukaan lukien:

• yksikerroksinen soluviljelymenetelmä;
• menetelmä fragmenttien ja kokonaisten elinten viljelyyn eläinkudoksissa, kanan alkioiden kuorissa tai ravintoalustassa;
• menetelmä kudosfragmenttien elinviljelmille kaasufaasin ja ravintoalustan osassa.

Heidän avullaan ovat mahdollisia pitkäkestoiset havainnot kehosta eristettyjen solujen elintärkeästä toiminnasta, niiden jakautumisen, liikkeen, erilaistumisen jne. tutkiminen.

Kvantitatiivisten menetelmien ilmaantuminen sytologisissa tutkimuksissa mahdollisti lajin pysyvyyden lain paljastamisen solukoon suhteen, josta myöhemmin tuli tunnetuksi vähimmäissolukokojen pysyvyyden laki. Vuonna 1925 löydettiin ilmiö soluytimien tilavuuden peräkkäisestä kaksinkertaistumisesta, mikä yleensä heijastaa kromosomien kaksinkertaistumista soluissa.

Tieteellinen ja teknologinen vallankumous varmisti 1900-luvun puolivälissä sytologian nopean kehityksen ja joidenkin sen ideoiden tarkistamisen. Elektronimikroskoopin luominen mahdollisti soluorganellien rakenteen tutkimisen ja toistaiseksi käsittämättömien toimintojen ymmärtämisen sekä valtavan määrän submikroskooppisia rakenteita ymmärtämisen, mistä kantasolut tulevat.

Sytologian tyypit ja suunnat

Kun he sanovat, mitä sytologia on biologiassa, he erottavat yleisen ja erityisen sytologian. Ensimmäistä kutsutaan myös solubiologiaksi, ja se rajoittuu useimmille solutyypeille yhteisten rakenteiden sekä niiden toimintojen, vaurioreaktioiden, aineenvaihdunnan, sairauden muutosten, palautumisprosessien ja ympäristöolosuhteisiin sopeutumisen tutkimiseen. Yksityisen sytologian tarkoituksena on tutkia monisoluisten organismien erikoistuneiden solujen ominaisuuksia ja niiden sopeutumista ympäristöön alkueläinten tapauksessa.

Nyt sytologiassa on 6 pääaluetta:

• Sytomorfologia tutkii solurakenteen piirteitä. Sen tärkeimmät työkalut ovat erityyppiset kiinteiden solujen (optiset, polarisoivat, elektroniset) ja elävien solujen mikroskopiat (luminesenssi- ja faasikontrastimikroskopia, tummakenttäkondensaattori).
• Sytofysiologia tutkii solun toimintaa elävänä yhtenäisenä järjestelmänä, solunsisäisten rakenteiden vuorovaikutusta ja toimintaa. Nämä monimutkaiset ongelmat ratkaistaan ​​erityisillä kokeellisilla menetelmillä yhdistettynä mikrokirurgian, mikrofilmauksen sekä solu- ja kudosviljelymenetelmiin.
• Sytokemia on kiinnostunut solun ja sen komponenttien molekyylirakenteesta sekä aineenvaihduntaprosesseista. Sytokemiallisiin tutkimuksiin käytetään optisia ja elektronimikroskopia, interferenssi- ja ultraviolettimikroskooppia, autoradiografiaa, sytofotometriaa, fraktioivaa sentrifugointia ja kunkin fraktion kemiallista lisäanalyysiä.
• Sytogenetiikka koskee eukaryoottisten kromosomien toiminnallisen ja rakenteellisen järjestäytymisen säännönmukaisuuksia.

• Sytoekologia tutkii solujen vastetta erilaisiin ympäristötekijöihin ja ilmeneviä sopeutumismekanismeja.
• Sytopatologia käsittelee sairaiden solujen tutkimusta, jotka on jaettu viruksiin (tapauksissa, joissa virukset vaikuttavat soluun), onkologisiin (muutoksia kasvainsoluissa), sytofarmakologiaan (lääkkeiden vaikutus), avaruuteen (solututkimukset avaruuslento-olosuhteissa) jne.

Sytologiset tutkimukset

Hyvin usein sytologiassa käytetään tutkimusmenetelmää, joka osuu samaan aikaan histologisen tutkimuksen kanssa, jossa kudosnäyte otetaan sairaasta elimestä. Mutta siinä on ero: sytologinen tutkimus vaatii pienemmän määrän biomateriaalia, eikä sen tutkimus vaadi esikäsittelyä ja erikoislaitteita mikroskooppia lukuun ottamatta. Sytologisen tutkimuksen syynä voi olla biopsian ottamisen epätoivotus tai mahdottomuus, jos potilas esimerkiksi tutkitaan tavanomaisessa klinikalla. Sytologisen tutkimuksen avulla on mahdollista arvioida ihmisen sisäkudosten (limakalvojen ja ihon) tilaa, koska onkologisia sairauksia alkaa hyvin usein muodostua näihin kudoksiin. Voit myös tutkia naisten hormonaalista toimintaa, haavan paranemisprosessia ja muita prosesseja.

Video sytologiasta – solutieteestä

Tutkimukseen tarvittavan materiaalin hankintamenetelmä riippuu siitä, mikä kudos tai elin on vaurioitunut:

• Ihosairauksia varten kudoksista otetaan jälkiä tai naarmuja.
• Hematopoieettisten elinten, maitorauhasten tai kilpirauhasen sairauksissa pisteet otetaan sairastuneilta alueilta.
• Keskushermoston sairauksien yhteydessä on tarpeen ottaa aivo-selkäydinnestettä.
• Keuhkosairauksissa ysköstä voidaan kerätä jne.

Tieteen ja tekniikan nopean kehityksen ansiosta sytologian mahdollisuudet kasvavat jatkuvasti.