14:01 13.04.2022
(обновлено: 14:04 13.04.2022)
Возможности цитологии: диагностика рака и создание протезов
© Фото : Георгий Песцов, Евгений Колотев
МОСКВА, 13 апр — РИА Новости. Цитология — раздел биологии, описывающий строение и основы функционирования живой клетки. О том, что изучает наука, какие существуют методы исследования и что значит анализ на цитологию в гинекологии — в материале РИА Новости.
Что изучает цитология
Цитологияи зучает первый уровень организации жизни — клетку. Название научного направления произошло от двух греческих слов: “cytos”— клетка и “logos” — наука и впервые было применимо в 1665 году, когда уже существовал первый микроскоп. Тогда с помощью новой технологии начали изучать клетки растений, затем животных и в конце концов — людей.
Цитологию принято считать комплексной наукой, так как она исследует строение, химический состав, функции, процесс размножения и приспособления клеток, а также тесно связана с другими направлениями биологии: ботаникой, зоологией и физиологией.
Понятие клетки
Согласно клеточной научной теории, клетка — это важнейшая и основная единица всех живых организмов на Земле. Основные ее компоненты — ядро, цитоплазма и клеточная мембрана. К цитоплазме также относятся органоиды — эндоплазматическая сеть (ЭПС), митохондрия, лизосомы.
Несмотря на маленький размер, в клетке происходят важные для ее жизни процессы:
- обмен веществ;
- дыхание и движение;
- поступление и выделение различных веществ;
- рост и развитие и др.
Клетка считается самостоятельным организмом, потому что жизнедеятельность любой живой системы заключается в развитии каждой отдельной клетки: она растет, собирает информацию, делится и так по кругу.
Разнообразие клеток
Клетки настолько разнообразны, что нельзя сказать точно, сколько их форм существует. Одни могут жить всего несколько дней, другие — годами благодаря своему присутствию в организме, где много таких же клеток. На вид они бывают овальными, круглыми, прямоугольными и даже звездчатыми.
Ученые выделяют две группы клеток по их строению:
- эукариоты — где есть ядро;
- прокариоты — где нет обособленного ядра (к ним относятся бактерии).
Согласно многим научным работам, сначала на Земле появилась вторая группа, которая стала главной причиной зарождения эукариотов.
Размеры
Клетка — это уникальный вид жизни размером от одного микрометра до нескольких метров. Клеткой является и куриное яйцо, и самая мелкая бактерия на земле, и даже единица нервной системы человека. Размеры зависят от количества, ДНК в ядре, процесса биосинтеза и запасов.
Основные положения
Клеточная теория подтверждает единство происхождения всех живых существ и базируется на пяти основных положениях, где клетка:
- наименьшая, самостоятельная и основная единица всего живого;
- способна к размножению путем деления;
- хранит и передает информацию;
- схожа с другими клетками по своему строению, составу и функциям;
- часть многоклеточного организма и главный элемент для его роста и развития.
© Фото : Георгий Песцов, Евгений Колотев
Утолщенные хромосомы во время одной из стадий митоза
Приборы для изучения
Так исторически сложилось, что первым и самым актуальным прибором, который стал применяться для изучения клетки, — стал микроскоп. Сегодня существует множество видов этого устройства: люминесцентный, ультрафиолетовый, электронный и др. С помощью оптической функции врачам и ученым удается рассмотреть структуры размером от 0,1 микрометра (если применяется ультрафиолет), и от 0,001 микрометра, если применяются электроны.
Для более тонкого изучения используетсярентгеноструктурный анализ. Главные инструменты в исследовании — рентгеновские лучи и фотопленка. С помощью этого метода удается не просто изучить форму клеток, но и узнать точное расстояние между ними и более детальную структуру их строения.
К другим приборам для изучения клетки также относятся спектрофлуориметр, спектрофотометр и микроманипулятор.
Методы исследования
Цитология всесторонне изучает строение клеток разными методами. Первый и самый традиционный — микроскопия. Таким образом удается исследовать их содержимое.
Другие методы направлены на исследование клеток с применением специальных материалов:
- авторадиография — в организм вводятся радиоизотопы для изучения обмена веществ;
- гистохимические и иммуноцитохимические методы — оценка распределения химических соединений;
- культивирование клеток — выращивание тканей и их изучение;
- морфометрия — метод исследования размеров и подсчет количества структур;
- фракционирование — получение, изучение отдельных компонентов клетки и др.
Ученый работает с микроскопом
Цитология в гинекологии
Цитологический анализ — это базовое обследование, которое позволяет предупредить или выявить рак шейки матки у женщин. Технология проведения теста заключается в исследовании эпителия на предмет атипичных для организма клеток и бывает двух видов:
- ПАП-тест (обычный мазок) — клеточный материал наносят сухим инструментом на обезжиренное стекло тонким слоем;
- жидкостная цитология — материал собирается на жидкой основе с использованием специальных препаратов.
“Цитологическое исследование — быстрый, простой и доступный метод, безопасный и малотравматичный для пациента, с возможностью проведения забора материала у врача или на дому", — прокомментировала Ирина Юзуп, врач-педиатр, специалист интегративной медицины, сооснователь Академии врачей UniProf.
Биоинженерия и биотехнология
Особенно активно принципы и методы цитологии применяются в новых направлениях науки:
- биоинженерия — где успешно изучаются и применяются технологии выращивания тканей, а также создания органов и протезов;
- биотехнология — с помощью которой живые организмы, в том числе и бактерии, используются для человеческих нужд: создание антибиотиков, очищение водоемов, выведение новых сортов растений и т.д.
И в том, и в другом направлении цитология считается центральной наукой, благодаря которой человек может узнать все о жизнедеятельности клетки и на основе этого способен создавать новые технологии для улучшения качества жизни людей.
