조직학

Histology
광학 현미경 스테이지에 놓인 조직학적 검체.
현미경으로 본 헤마톡실린과 에오신으로 얼룩진 인간의 폐조직.

현미경 해부학 또는 미세 [1]해부학으로도 알려진 [help 1]조직학은 생물학적 [2][3][4][5]조직의 현미경 해부학을 연구하는 생물학의 한 분야이다.조직학은 현미경 [5][6]없이도 볼 수 있는 더 큰 구조물을 보는 전체 해부학의 현미경적인 부분이다.현미경 해부학을 유기학, 장기학, 조직학, 조직학, 세포학 등으로 나눌 수 있지만, 세포학, 세포학 등 현대적 용도는 이 모든 [5]주제를 조직학 분야로 분류한다.의학에서 조직병리학은 병든 조직을 [5][6]현미경으로 확인하고 연구하는 조직학의 한 분야이다.고생물학 분야에서 고생물학이라는 용어는 화석 [7][8]유기체의 조직학을 말한다.

생체 조직

동물 조직 분류

주요 기사:해부 § 동물 조직

동물 조직에는 네 가지 기본적인 유형이 있습니다: 근육 조직, 신경 조직, 결합 조직, 상피 조직.[5][9]모든 동물 조직은 이 네 가지 주요 조직 유형의 하위 유형으로 간주됩니다(예를 들어 혈액은 세포 외 기질인 [9]혈장에 부유하기 때문에 결합 조직으로 분류됩니다).

식물조직분류

식물 줄기의 조직학적 단면(Alliaria petiolata).
주요 기사: 식물 해부학

식물의 경우, 조직의 연구는 식물 해부학 분야에 속하며, 주요 유형은 다음과 같다.

의료 조직학

조직병리학은 병든 [5][6]조직을 현미경으로 확인하고 연구하는 조직학의 한 분야이다.암과 다른 질병의 정확한 진단은 종종 조직 [10]샘플의 조직 병리학적 검사가 필요하기 때문에 해부학적 병리학과 외과적 병리학의 중요한 부분이다.훈련을 받은 의사(흔히 병리학자)는 조직병리학적 검사를 수행하고 관찰 결과를 바탕으로 진단 정보를 제공합니다.

직업

현미경 검사를 위한 조직의 준비를 포함하는 조직학 분야는 히스토테크놀로지라고 알려져 있다.검사를 위해 조직학적 표본을 준비하는 숙련된 인력의 직함은 많고, 여기에는 조직기술자, 조직기술자,[11] 조직기술자, 기술자, 의료연구소 기술자, 생물의학 과학자가 포함됩니다.

샘플 준비

대부분의 조직학적 샘플은 현미경 관찰 전에 준비해야 하며, 이러한 방법은 검체 및 [9]관찰 방법에 따라 달라집니다.

고정

주요 기사:고정(이력)
화석화된 무척추동물의 조직학적 부분이죠오르도비시안브료조아.

화학적 고정제는 조직과 세포의 구조를 보존하고 유지하기 위해 사용된다; 고정제는 현미경으로 [5][12]관찰하기 위해 필요한 조직의 얇은 부분을 절단하는데 도움을 주는 조직을 단단하게 한다.고정제는 일반적으로 단백질을 [12]불가역적으로 가교함으로써 조직(및 세포)을 보존한다.광현미경 검사에 가장 널리 사용되는 고정제는 10% 중성 완충 포르말린 또는 NBF(인산염 완충 [13][12][9]식염수의 4% 포름알데히드)입니다.

전자 현미경 검사에서 가장 일반적으로 사용되는 고정제는 글루타르알데히드이며, 보통 인산염 완충 [9]식염수의 2.5% 용액으로 사용됩니다.전자현미경 검사에 사용되는 다른 고정제로는 사산화 오스뮴 또는 [9]아세트산우라닐이 있다.

이러한 알데히드 고정제의 주요 작용은 메틸렌 브리지(-CH-2)의 형성을 통해 단백질에서 아미노기를 가교하고, 포름알데히드의 경우 CH 가교하는510 것이다.이 과정은 세포와 조직의 구조적 무결성을 유지하면서 단백질, 특히 효소의 생물학적 기능을 손상시킬 수 있다.

포르말린 고정은 조직의 단백질 변성 및 변형뿐만 아니라 mRNA, miRNA 및 DNA의 분해를 초래한다.단,[14][15] 적절한 프로토콜을 사용하여 포르말린 고정, 파라핀 내장 조직으로부터의 핵산 및 단백질 추출 및 분석이 가능하다.

선택 및 트리밍

시료 제출 시 사용하는 물품 : (Bisym)랩, (Bisym)스펀지, (조직가공)카세트, (Bisym)백

선택은 전체 원래 조직 덩어리를 추가 처리를 거칠 필요가 없는 경우 관련 조직을 선택하는 것입니다.나머지는 나중에 검사해야 할 경우에 대비하여 고정된 상태로 남아 있을 수 있습니다.

트리밍은 나중에 분할할 때 관련 표면을 노출하기 위해 조직 샘플을 절단하는 것입니다.또한 [16]카세트에 맞는 적절한 크기의 조직 샘플을 생성합니다.

내장

조직은 지지대로서 그리고 얇은 조직 [9][5]슬라이스를 절단할 수 있도록 더 단단한 매체에 내장되어 있습니다.일반적으로 물을 조직으로부터 먼저 제거하고(탈수) 직접 응고시키는 매체 또는 내장 [12]매체와 혼합할 수 있는 중간 유체(정제)로 대체해야 한다.

파라핀 왁스

파라핀 왁스에 매설된 조직학적 샘플(조직은 금속 곰팡이의 바닥에 유지되고, 그 위에 더 많은 용융 파라핀을 부어 채워짐)

광현미경 검사에서는 파라핀 왁스가 가장 많이 사용되는 매립 [12][13]재료입니다.파라핀은 생체조직의 주성분인 물과 섞이지 않기 때문에 먼저 일련의 탈수 단계에서 [12]제거되어야 한다.샘플은 연속적으로 더 농축된 에탄올 욕조, 최대 100% 에탄올을 통해 전달되어 [9][12]남은 물의 흔적을 제거합니다.탈수 후에는 알코올을 제거하고 왁스와 혼합할 수 있는 클리어제(일반적으로[13] 다른 환경 안전 대체제를 사용[13] 중이지만)가 뒤따릅니다. 마지막으로 녹은 파라핀 왁스를 추가하여 자일렌을 대체하고 조직에 [9]침투시킵니다.대부분의 조직학 또는 조직병리학 실험실에서 탈수, 클리어 및 왁스 침윤은 이 [13]과정을 자동화하는 조직 프로세서에서 수행됩니다.일단 파라핀에 침투하면, 조직은 왁스로 채워진 곰팡이에서 방향을 잡습니다. 한 번 배치되면 왁스가 냉각되어 블록과 조직이 [13][12]굳어집니다.

기타 자료

파라핀 왁스는 매우 얇은 부분(전자 현미경 [12]검사에서 특히 중요)을 절단하기 위해 항상 충분히 단단한 매트릭스를 제공하는 것은 아닙니다.파라핀 왁스는 조직에 비해 너무 연하거나, 녹은 왁스의 열이 바람직하지 않은 방식으로 조직을 변화시키거나, [12]탈수 또는 제거 화학 물질이 조직을 손상시킬 수 있습니다.파라핀 왁스의 대안은 에폭시, 아크릴, 한천, 젤라틴, 셀로이딘 및 다른 종류의 [12][17]왁스를 포함한다.

전자현미경법에서는 에폭시 수지가 가장 일반적으로 사용되지만,[9] 특히 면역조직화학이 필요한 경우에는 아크릴 수지도 사용된다.

냉동상태로 절단하는 조직에 대해서는 수성매립매체에 조직을 재치한다.냉동 전 조직을 액상 매립 재료(일반적으로 수성 글리콜, OCT, TBS, 크라이오겐 또는 수지)와 함께 금형에 넣고, 그 후 동결하여 굳어진 블록을 형성합니다.

섹션화

주요 기사:마이크로톰
조직학적 샘플이 마이크로톰에서 절단되고 있습니다.

광현미경 검사에서는 마이크로톰에 장착된 칼을 사용하여 유리 현미경 [9]슬라이드에 장착된 조직 부분(일반적으로 두께 5~15마이크로미터)을 절단합니다.투과전자현미경법(TEM)에서는 초미량체에 장착된 다이아몬드 또는 유리 나이프를 사용하여 50~150나노미터 두께의 [9]조직부를 절단한다.

염색

주요 기사:염색

생물학적 조직은 빛 현미경이나 [17]전자 현미경에서 선천적인 대비가 거의 없다.염색은 조직과 대조되는 동시에 관심 있는 특정 특징을 강조하기 위해 사용됩니다.염색체가 조직의 특정 화학 성분(일반 구조가 아닌)을 목표로 할 때 조직 화학이라는 용어가 사용됩니다.[9]

광현미경법

마손의 트리크롬 염색체가 쥐의 기관지에 묻었어

헤마톡실린과 에오신(H&E 염색)은 조직의 일반적인 구조를 [9][18]나타내기 위해 조직학에서 가장 일반적으로 사용되는 얼룩 중 하나입니다.헤마톡실린은 세포핵을 파란색으로 염색하고, 산성 염료인 에오신은 세포질과 다른 조직들을 [9][12]분홍색으로 염색합니다.

일반적인 착색제로 사용되는 H&E와는 달리 세포, 세포 성분, [12]특정 물질을 보다 선택적으로 착색하는 기법이 많다.특정 화학물질을 목표로 하는 일반적인 조직화학적 기술은 혈색소증 같은 질병에서 철분[12] 침전물을 증명하는데 사용되는 펠스의 프러시아 블루 반응이다.Nissl 물질에 대한 Nissl 방법 및 Golgi 방법(및 관련된 은색 얼룩)[12]은 뉴런을 식별하는 데 유용합니다.

히스토리 라디오그래피

역사 방사선 촬영에서 슬라이드(때로는 조직 화학적으로 얼룩짐)는 X선 촬영됩니다.보다 일반적으로 자동 방사선 촬영은 삼중수소 티미딘을 포함하는 S상 세포(DNA 복제 진행 중) 또는 방사성 라벨 핵산 탐침이 위치 교배에서 결합하는 부위와 같이 방사성 물질이 체내에서 운반된 위치를 시각화하는 데 사용된다.현미경 수준의 자동 방사선 촬영의 경우 일반적으로 슬라이드를 액체 핵로 에멀젼에 담가 건조시켜 노출 필름을 형성합니다.필름 내의 개별 은 입자를 암시야 현미경으로 시각화합니다.

면역 조직 화학

주요 기사: 면역 조직 화학

최근에는 항체가 단백질, 탄수화물, 지질 등을 구체적으로 시각화하는 데 사용되고 있다.이 과정은 면역 조직 화학이라고 불리며, 얼룩이 형광 분자인 경우에는 면역 형광이라고 불립니다.이 기술은 현미경으로 세포의 범주를 식별하는 능력을 크게 증가시켰다.비방사성 현장 교배와 같은 다른 고급 기술은 면역화학과 결합되어 면역 형광 및 효소 관련 형광 증폭에 사용될 수 있는 형광 프로브 또는 태그를 사용하여 특정 DNA 또는 RNA 분자를 식별할 수 있다(특히 알칼리성 인산가수분해효소 및 티라미드 신호 증폭).형광현미경법과 공초점현미경법은 세포내 디테일이 양호한 형광신호를 검출하기 위해 사용된다.

전자 현미경 검사

주요 기사:전자현미경 § 시료제제

전자현미경 검사에서는 일반적으로 조직 단면을 염색하는 데 [9]중금속이 사용됩니다.초산우라닐과 구연산납은 일반적으로 [9]전자현미경에서 조직과 대비하기 위해 사용된다.

전문 기술

저온 처리

주요 기사:동결 단면 절차

의학에서 사용되는 동결절개 시술과 유사하게, 저온조절은 조직학을 위해 조직의 단면을 신속하게 동결, 절단 및 장착하는 방법입니다.조직은 보통 저온 또는 냉동 마이크로톰으로 [12]분할됩니다.냉동된 섹션은 유리 슬라이드에 장착되며 서로 다른 조직 간의 대비 효과를 높이기 위해 얼룩이 질 수 있습니다.고정되지 않은 냉동 섹션은 조직과 세포에서 효소 위치 결정이 필요한 연구에 사용될 수 있습니다.항체 연결 면역 형광 염색과 같은 특정 시술에 조직 고정이 필요합니다.Mohs 수술과 같이 종양 가장자리를 신속하게 식별하거나 수술 중에 우연히 종양이 발견되었을 때 종양 악성 종양을 판정하기 위해 종종 냉동 섹션이 종양 제거 중에 준비된다.

초미세절제술

투과전자현미경 하의 녹조
주요 기사:초미세절제술

초미세절제술은 투과전자현미경(TEM) 분석을 위해 극히 얇은 단면을 준비하는 방법이다.티슈는 일반적으로 에폭시 또는 기타 플라스틱 [9]수지에 내장되어 있습니다.매우 얇은 부분(두께 0.1마이크로미터 미만)은 초미세 [12]로봇에 다이아몬드나 유리칼을 사용하여 절단합니다.

아티팩트

아티팩트는 정상적인 조직학적 검사를 방해하는 조직의 구조 또는 특징입니다.아티팩트는 조직의 모양을 바꾸고 구조를 숨김으로써 조직학을 방해합니다.조직 처리 아티팩트는 정착제에 [12]의해 형성된 색소, 수축, 세포 구성 요소로부터의 세척, 다양한 조직 유형의 색소 변화 및 조직 내 구조의 변화를 포함할 수 있습니다.예를 들어 젠커 고정제를 사용하여 [12]단면을 고정시킨 후에 남는 수은 안료입니다.포르말린 고정은 산성 [12]조건 하에서 갈색에서 검은색 색소를 남길 수도 있습니다.

역사

산티아고 라몬 이 카할의 연구실입니다

17세기에 이탈리아인 마르첼로 말피기는 현미경을 사용하여 작은 생물학적 실체를 연구했습니다; 어떤 사람들은 그를 조직학과 현미경 [19][20]병리학 분야의 창시자로 여깁니다.말피기는 현미경으로 박쥐, 개구리, 그리고 다른 동물들의 장기의 여러 부분을 분석했다.폐의 구조를 연구하던 중, 말피기는 폐막 폐포와 정맥과 동맥 사이의 머리카락 같은 연결을 발견했는데, 이를 모세혈관이라고 이름 붙였다.그의 발견은 어떻게 숨을 들이마신 산소가 혈류로 들어가 신체에 [21]봉사하는지를 밝혀냈다.

19세기에 조직학은 그 자체로 학문이었다.프랑스 해부학자 자비에 비차트는 1801년 [22]해부학에서 조직의 개념과 "역사학"이라는 용어를 도입했다.Histologie)는 "조직의 연구"를 나타내기 위해 1819년 [23][24][19]칼 마이어의 책에 처음 등장했다.비차트는 현재 조직학자들이 [25]인정하는 네 가지 범주로 분류할 수 있는 21개의 인체 조직을 기술했다.비차트에 의해 쓸모없다고 여겨지는 조직학에서의 삽화의 사용은 장 크루빌히어에 [26][when?]의해 촉진되었다.

1830년대 초에 Purkyn invented는 정밀도가 [24]높은 마이크로톰을 발명했다.

19세기 동안 많은 고정 기술은 아돌프 하노버(크롬산염과 크롬산 용액), 프란츠 슐츠와 막스 슐츠(오스미산), 알렉산더 버틀로프(포름알데히드), 베네딕트 스틸링(냉동)[24]에 의해 개발되었다.

장착 기술은 아라비아어 껌을 소개한 루돌프 하이덴하인(1824년-1898년), 왁스와 기름의 혼합을 주창했던 살로몬 스트리커(1834년-1898년), 그리고 1832년에 껌/아이싱글래스 혼합물을 사용한 앤드류 프리차드(1804년-1884년)에 의해 개발되었습니다.같은 해, 캐나다 발삼이 현장에 나타났고 1869년 에드윈 클렙스(1834-1913)는 몇 년 동안 그의 표본을 파라핀에 [27]묻어 왔다고 보고했다.

1906년 노벨 생리의학상은 조직학자 카밀로 골지와 산티아고 라몬 이 카할에게 수여되었다.그들은 같은 이미지에 대한 다른 해석에 기초한 뇌의 신경 구조에 대한 상반된 해석을 가지고 있었다.Ramon y Cajal은 그의 정확한 이론으로 상을 받았고 Golgi는 그것을 [28]가능하게 하기 위해 발명된 은색 염색 기술로 상을 받았다.

장래의 방향

생체내 조직학

현재 의사가 고정 조직 [29][30][31][32]샘플이 아닌 살아있는 환자의 건강하고 질병이 있는 조직에 대한 정보를 비침습적으로 수집할 수 있는 생체 내 조직학(MRI 사용)에 대한 기술 개발에 관심이 높다.

메모들

  1. ^ 조직학(/h (stɒlddii/)이라는 단어는 그리스어 σςososososos histos, "tiss", "study"라는 단어에서 "조직 연구"를 생성하는 histo- + -logy의 결합 형식을 사용하는 새로운 라틴어이다.

레퍼런스

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