Введение
Использование соединений серебра для придания цвета
In pathology, silver staining is the use of silver to selectively alter the appearance of a target in microscopy of histological sections; in temperature gradient gel electrophoresis; and in polyacrylamide gels. In traditional stained glass, silver stain is a technique to produce yellow to orange or brown shades (or green on a blue glass base), by adding a mixture containing silver compounds (notably silver nitrate), and firing lightly. It was introduced soon after 1800, and is the "stain" in the term "stained glass". Silver compounds are mixed with binding substances, applied to the surface of glass, and then fired in a furnace or kiln.
В патологии серебряное окрашивание – это использование серебра для избирательного изменения видимости объекта при микроскопии гистологических срезов, в электрофорезе в градиенте температуры и в полиакриламидных гелях. В традиционном витражном искусстве серебряная краска – это техника получения желтых, оранжевых или коричневых оттенков (или зеленого на синей стеклянной основе) путем добавления смеси, содержащей соединения серебра (в частности, нитрат серебра), и последующего легкого обжига. Она была внедрена вскоре после 1800 года и является тем самым "окрашиванием" в термине "витражное стекло". Соединения серебра смешивают со связующими веществами, наносят на поверхность стекла, а затем обжигают в печи или муфельной печи.
In pathology, silver staining is the use of silver to selectively alter the appearance of a target in microscopy of histological sections; in temperature gradient gel electrophoresis; and in polyacrylamide gels. In traditional stained glass, silver stain is a technique to produce yellow to orange or brown shades (or green on a blue glass base), by adding a mixture containing silver compounds (notably silver nitrate), and firing lightly. It was introduced soon after 1800, and is the "stain" in the term "stained glass". Silver compounds are mixed with binding substances, applied to the surface of glass, and then fired in a furnace or kiln.
История
Камильо Голджи усовершенствовал метод серебряного окрашивания для изучения нервной системы. Хотя точный химический механизм этого процесса неизвестен, метод Голджи позволяет окрасить ограниченное число клеток случайным образом и полностью. Серебряное окрашивание было впервые применено Кереньи и Галлиасом как высокочувствительный метод для обнаружения следовых количеств белков в гелях. Эта методика была расширена для изучения других биологических макромолекул, разделенных на различных носителях. Классическое окрашивание бриллиантовым синим Coomassie обычно позволяет обнаружить белковые полосы в 50 нг; серебряное окрашивание обычно повышает чувствительность в 50 раз. На интенсивность окраски могут влиять многие факторы, и каждый белок имеет свои собственные характеристики окрашивания; чистая лабораторная посуда, чистые реагенты и вода наивысшей степени чистоты – ключевые условия для успешного окрашивания.
Химия
Некоторые клетки являются аргентаффинными. Они восстанавливают раствор серебра до металлического серебра после фиксации формалином. Другие клетки – аргирофильные. Они восстанавливают раствор серебра до металлического серебра после обработки красителем, содержащим восстановитель, например, гидрохинон или формалин. Нитрат серебра образует нерастворимый фосфат серебра с ионами фосфата; этот метод известен как окраска по фон Косса. Под воздействием восстановителя, обычно гидрохинона, образуется черное элементарное серебро. Это используется для изучения формирования частиц фосфата кальция в процессе роста кости.
Гистологическая характеристика
Серебряное окрашивание облегчает визуализацию интересующих объектов, в частности внутриклеточных и внеклеточных компонентов клеток, таких как ДНК и белки, например коллаген III типа и ретикулиновые волокна, посредством отложения на этих объектах металлических частиц серебра.
Диагностическая микробиология
Псевдомонады, легионеллы, лептоспиры, H. pylori, бартонеллы и трепонемы, а также грибы, такие как Pneumocystis, Cryptococcus и Candida, – это организмы, которые окрашиваются серебром.
Анализ кариотипа
Серебряное окрашивание применяется в кариотипировании. Нитрат серебра окрашивает белок, связанный с областью организации ядрышка (NOR), образуя темную область, где откладывается серебро и указывается активность генов рРНК внутри NOR. У человека области организации ядрышка (NOR) имеются на хромосомах 13, 14, 15, 21 и 22, что увеличивает интенсивность серебряного окрашивания как минимум в 50 раз.
Геномный и протеомный анализ
Серебряное окрашивание используется для окрашивания гелей. Метод серебряного окрашивания белков в агарозных гелях был разработан в 1973 году Кереньи и Галлиасом. Впоследствии он был адаптирован для полиакриламидных гелей, используемых в SDS-PAGE, а также для окрашивания ДНК или РНК. Гликозилирование гликопротеинов и полисахаридов можно окислить путем предварительной обработки 0,1% раствором периодической кислоты при 4 °C в течение 1 часа, что улучшает связывание ионов серебра и результат окрашивания. Сначала белки денатурируют и осаждают в геле с помощью фиксирующего раствора, содержащего 10% уксусной кислоты и 30% этанола, одновременно удаляя детергент (в основном SDS). Это значительно снижает диффузию белков. После многократной промывки водой гель инкубируют в растворе нитрата серебра. Ионы серебра связываются с отрицательно заряженными боковыми цепями белков. Избыток ионов серебра затем удаляют промывкой водой. На заключительном этапе проявления ионы серебра восстанавливаются до элементарного серебра путем добавления щелочного формальдегида. Это окрашивает участки, где присутствуют белки, в коричневый или черный цвет. Интенсивность окрашивания зависит от первичной структуры белка. Кроме того, на качество серебряного окрашивания влияют чистота используемой посуды и чистота реагентов. Типичными артефактами в гелях, окрашенных серебром, являются полосы кератина в диапазоне 54–57 кДа и 65–68 кДа, обусловленные загрязнением образца до электрофореза.