День народження розробника фарби Гімза-Романовського

20 листопада 1867 р. у м. Кендзежин-Козьле (Верхня Сілезія) народився німецький хімік, фармацевт і бактеріолог Густав Гімза (нім. Gustav Giemsa), що удосконалив фарбу Романовського, котра під назвою Гімза-Романовського  до цих пір широко використовується у всьому світі в цитологічному методі фарбування мікроорганізмів, клітинних структур і різних тканин, включаючи кров, з подальшим вивченням методом оптичної мікроскопії. Гімза назвав барвник «Розчином Гімзи для забарвлення за Романовським». Забарвлює ацидофільні утворення в різні відтінки червоного кольору, базофільні — в кольори від пурпурного до синього.

Густав Гімза (1867-1949)

Гімза вивчав фармацію і мінералогію в Лейпцизькому університеті, хімію і бактеріологію - в Берлінському. Під час навчання в Лейпцигу з 1893 року був членом студентського братства Франконії. З 1895 по 1898 рік він працював фармацевтом у німецьких колоніях в Африці. Після повернення в 1898 році продовжував у Берлінському університеті вивчення органічної та фізіологічної хімії. Переїхав до Гамбурга в 1900 році, його було призначено керівником хімічного відділу новоствореного Гамбургського інституту корабельних і тропічних хвороб. У 1914 році Гімза було присуджено вчене звання професора. З 1919 року він почав читати курс хіміотерапії в Гамбурзькому університеті.

Стаття Гімзи про удосконалення способу фарбування найпростіших за Романовським

Його сферою наукової діяльності була насамперед тропічна гігієна. Тут він успішно провів дослідження нових гігієнічних засобів та ввів до обігу деякі терапевтичні препарати, зокрема похідні хініну. Фарба Гімзи для фарбування найпростіших, яка включає метилен-азур, розроблена ним як поліпшення способу фарбування за Романовським, носить його ім'я і до цих пір використовується. Романовський запропонував методику фарбування малярійних плазмодіїв і опублікував інформацію про це у німецькомовному часописі. Але методика Романовського давала іноді нестійкі та непевні результати. Тоді Гімза запропонував свою модифікацію, яка призвела до стійкості результатів фарбування. Він розробив наступний склад фарбника (наразі фарбник Гімзи):

• Азур 1 — 3,772 г
• Еозин — 2,165 г
• Метиленовий синій — 1,563 г
• Метанол (ЧДА) — 750,0 мл
• Гліцерин (ЧДА) — 256,0 мл.

Після цього недоліки попередньої методики були виправлені. Гімза не забув про пріоритет Дмитра Романовського і надалі всюди згадував його при наданні інформації про метод. Гімза отримав наукову медаль імені Бернгарда Нохта другим після її започаткування у 1925 році.
Після приходу до влади націонал-соціалістів він став у травні 1933 року членом НСДАП. 11 листопада 1933 року він був у Лейпцигу на церемонії «З Адольфом Гітлером за честь, свободу і справедливість німецького народу!», яку було проведено для німецьких професорів, що підписали визнання Адольфа Гітлера і націонал-соціалістичної держави («Bekenntnis der Professoren an den deutschen Universitäten und Hochschulen zu Adolf Hitler und dem nationalsozialistischen Staat»). У 1936 році його було обрано членом Леопольдини. У Бібервірі на його честь названо вулицю.

Основні наукові твори Густава Гімзи:

• Про знищення пацюків на борту як запобігання чуми (разом з Бернгардом Нохтом) / Über d. Vernichtung v. Ratten an Bord v. Schiffen als Maßregel gegen d. Einschleppung d. Pest, У: Arbb. a. d. Kaiserl. Gesundheitsamt 19, 1903, S. 91 (mit B. Nocht);
• Про фарбування за Романовським—Гімзою / Über Romanowsky-Giemsa-Färbung У: Zbl. f. Bakteriol. 31, 1902, Abt. I, S. 429 (vorläufige Mitt.), 32, 1902, S. 307, 37, 1904, S. 308-11; Münchener med. Wschr., 1905, Nr. 26;
• Розпилення препаратів проти комарів у боротьбі з малярією / Das Mückensprayverfahren im Dienste d. Bekämpfung d. Malaria …, ebd. 17, 1913, S. 181-90, 18, 1914, S. 26-29;
• Дефіцит кисню як причина випадків задухи в приміщеннях з поганим провітрюванням / Sauerstoffmangel als Ursache v. Erstickungsfällen in schlecht ventilierten Räumen, ebd. 26, 1922, S. 81 f.;
• Хіміотерапія сонної хвороби та інших трипаносомозів на основі препаратів миш'яку / Chemotherapeut. Stud. mit e. neuen, f. d. Behandlung d. Schlafkrankheit u. anderer Trypanosomen aussichtsreichen Benzolarsinsäure («Arsenpräparat 4002»), ebd. 33, 1929, Beih. 3, S. 130-42;
• Про алкалоїди хіни / Über Chinaalkaloide (6 chem.-synthet. Arbb.) / Berichte d. Dt. Chem. Ges. 51, 1918, bis 58, 1925;
• Хіміотерапія вісмутовими сполуками /Chemotherapeut. Stud. mit Wismutverbindungen in: Münchener med. Wschr. 69, 1922, S. 1452, 72, 1925, S. 377;
• Про механізм антималярійного ефекту хініна / Über d. Mechanismus d. antimalar. Chininwirkung, in: Münchener med. Wschr. 74, 1927, S. 574-77;
• Методи фарбування найпростіших / Methoden z. Färbung d. Protozoen, in: W. Kolle, R. Kraus u. P. Uhlenhuth, Hdb. d. pathogenen Mikroorganismen IX, 1929, S. 803-26.

Фарбування за Романовським—Гімзою

Пріоритет використання фарби з метиленового синього і еозину для дослідження препаратів крові і паразитів крові належить Чеславу Івановичу Хенцинському — військовому лікарю і прозектору Одеської міської лікарні, який у 1889 році застосував для фарбування мазків крові та кров'яних паразиті метиленовий синій у поєднанні з еозином.

Чеслав Хенцинський (1851-1916)

Хенцинський спочатку використовував послідовне подвійне забарвлення насиченим водним розчином метиленового синього, розведеним наполовину дистильованою водою, і спиртовим розчином еозину (0,5 г еозину, 60 г етанолу і 40 г води). Згодом він став використовувати суміш рівних обсягів цих розчинів, фарбування наступало через 4-5 хв. У результаті виходило двоколірне забарвлення: еритроцити забарвлювалися в рожевий колір, малярійні плазмодії — в блакитний колір і були чітко видні на тлі еритроцитів. Також у блакитний колір зафарбовувалися ядра лейкоцитів.
Однак, двоколірне забарвлення не дозволяло виявляти особливості будови малярійних плазмодіїв, зокрема, не виявлялося ядро цього найпростішого, недостатньо добре виявлялися й особливості морфології клітин крові. Це спонукало Дмитра Романовського модернізувати методику. Він частково змінив ситуацію, але іноді результати фарбування були нестійкі та непевні. Свме це змусило Гімзу експериментувати, допоки він не добився сталого результату в 1902 році знайшовши як необхідний стабілізатор гліцерин.

Дмитро Романовський (1861-1921)

Методика виготовлення фарбника. Фарбувальну суміш Романовського-Гімза у вигляді порошку (нині це комерційний барвник) розчиняють у суміші рівних обсягів метилового спирту (метанолу) і гліцерину (0,8 г барвника на 100 мл розчинника). Барвник розчиняється погано, тому його розтирають з розчинником у кількості 0,3 г на 100 мл, а потім, помішуючи, додають барвник до отримання потрібної концентрації. Приготування барвника часто займає кілька днів. Важливо як розчинники використовувати хімічно чисті метиловий спирт і гліцерин, так як домішки погіршують властивості барвника. Замість метилового спирту можна застосовувати й 100 % етиловий спирт. Приготовану фарбувальну суміш зберігають у сухому прохолодному місці в щільно закритій посудині.
Методика фарбування. Мазки, фіксовані в метанолі, фарбують розчином (1 мл готової рідкої фарби Романовського—Гімза + 2 мл основного буферного розчину + 47 мл дистильованої води) впродовж 40-120 хвилин. Тривалість фарбування підбирають емпірично. Користуються фосфатним буфером, але pH буфера залежить від виду мазка: для мазка кісткового мозку — 5,8—6,0, для мазка крові — 6,4—6,5, для виявлення найпростіших — 6,8, малярійних плазмодіїв — 7,0—7,2. Обполіскують у дистильованої воді, висушують і досліджують при імерсії.
Результати застосування методики при фарбуванні мікроорганізмів. Бактерії фарбуються у фіолетово-червоний колір, цитоплазма клітин — у блакитний, ядра — в червоний. При фарбуванні найпростіших їхня цитоплазма набуває блакитного кольору, а ядра — червоно-фіолетового забарвлення.
Результати фарбування формених елементів крові. Цитоплазма лімфоцитів забарвлюється в синьо-блакитний відтінок, а їхні ядра — в кольори від інтенсивно пурпурного до фіолетового; цитоплазма моноцитів забарвлюється в мутний блакитно-сірий відтінок, тоді як їхні ядра — в світліший пурпурно-червоний, є ніжна азурофільна зернистість; гранули базофілів фарбуються інтенсивно синьо-фіолетово; гранули еозинофілів фарбуються помаранчево-рожево; гранули нейтрофілів - від пурпурного до фіолетового; ядра лейкоцитів фіолетово-червоного забарвлення з добре видимою структурою хроматину; добре виділяються ядерця; грануломери тромбоцитів фарбуються в червоний колір, тоді як гіаломери — в блакитний; гемоглобін забарвлюється рожево.

Мазок крові: 1 — еритроцити; 2 — сегментоядерний нейтрофіл; 3 — паличкоядерний нейтрофіл; 4 — еозинофіл; 5 — базофіл; 6 — лімфоцит; 7 — моноцит. Забарвлення за Романовським — Гімза

Результат фарбування хромосом. Хромосоми забарвлюються рівномірно фарбником. Якщо був вплив на хромосоми трипсином, то вони демонструють ділянки різного кольору (хромосомні смуги).

Джерела: 1, 2, 3

Підготував професор В. Трокоз