ऊतकविज्ञान : ऊतकांची (समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकांच्या म्हणजे पेशींच्या समूहांची) रचना, त्या रचनेचा ऊतक-कार्याशी असलेला संबंध वगैरे गोष्टींचे विवेचन करणार्‍या शास्त्राला ‘ऊतकविज्ञान’ असे म्हणतात. ऊतकांची सूक्ष्मरचना समजण्यासाठी सूक्ष्मदर्शकाची जरूरी असते म्हणून या शास्त्राला ‘सूक्ष्म-शारीर’ असेही म्हणतात.
जीवविज्ञानाच्या या शोखेची स्थापना एकोणिसाव्या शतकात झाली. १८५१ मध्ये या विषयावरील पहिला ग्रंथ जर्मन भाषेत प्रसिद्ध झाला. ऊतक-रसायन आणि ऊतकसंवर्धन अशा दोन उपशाखाही या विज्ञानाच्या मानण्यात आलेल्या आहेत.
सुरुवातीस द्विबहिर्गोल (दोन्ही बाजूंना फुगीर असलेल्या) भिंगातून दिसणारी ऊतकांची सूक्ष्मरचना वर्णिली जाई पुढे सूक्ष्मदर्शकाचा शोध लागल्यानंतर या शास्त्रात फार झपाट्याने प्रगती झाली. जंतुशास्त्र, विकृतिविज्ञान (रोगांमुळे शरीरात होणार्‍या फरकांचा अभ्यास करणारी वैद्यकाची शाखा) वगैरे वैद्यकाच्या शाखोपशाखांमध्ये झालेल्या प्रगतीचे पुष्कळसे श्रेय ऊतकविज्ञानालाच आहे.
सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने ऊतकातील कोशिका १,००० ते २,००० पटींनी मोठ्या दिसू शकतात. विसाव्या शतकात इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक तसेच क्ष-किरण, प्रकाश ध्रुवीकरण (एक वा दोन विशिष्ट प्रतलांत प्रकाशाच्या तरंगांचे कंपन होणे), प्रकाश व्यतिकरण (सारख्याच तरंगलांबींच्या दोन वा अधिक तरंगमालिका एकावर एक पडल्यामुळे निर्माण होणारा आविष्कार) वगैरे भौतिक आविष्कारांवर आधारलेली विविध उपकरणे तयार करण्यात आली असून त्यामुळे कोशिकांचा फार बारकाईने अभ्यास करणे शक्य झाले आहे.
ऊतक म्हणजे एक विशिष्ट कार्य करणार्‍या कोशिकांचा समूह, म्हणून ऊतकविज्ञान म्हणजे कोशिकांचा अभ्यास. हा अभ्यास करण्यासाठी ऊतकाचा अगदी लहान आणि पातळ भाग सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने पहावा लागतो. असा पातळसा ऊतकखंड काचेवर ठेवून त्यांतून प्रकाशकिरण आरपार जाऊ दिल्यास ऊतकातील कोशिका स्पष्ट दिसू लागतात. सुरुवातीस ऊतकाचा पातळ खंड करण्यासाठी सुई, चाकू वगैरे साधनांचा उपयोग करीत. पुढे असा पातळ खंड करण्यासाठी नवेच यंत्र बनविण्यात आले त्याला ‘सूक्ष्म छेदक यंत्र’ असे नाव असून त्याच्या साहाय्याने ऊतकाचे १ ते ५० सहस्रांश मिमी. जाडीचे खंड करता येतात. असा अगदी पातळ खंड काचेवर ठेवून त्यातून प्रकाश किरण आरपार जाऊ दिल्यास सूक्ष्मदर्शकातून ऊतकातील कोशिकांची सूक्ष्मरचना स्पष्ट दिसू शकते.
ऊतकाचे असे पातळ खंड तपासण्याला सुरुवात झाली त्याच सुमारास विविध रंजकद्रव्यांचा शोध लागून कोशिकांच्या रंजनगुणावरूनही (विशिष्ट रंग आत्मसात करण्यावरूनही) त्यांचा अभ्यास करता येऊ लागला. अशी अनेक रंजकद्रव्ये आता उपलब्ध असून त्यांमध्ये तांबे, चांदी वगैरेंची लवणे आणि ॲनिलीन जातीच्या रंजकद्रव्यांचा अंतर्भाव होतो.
ऊतक शरीरातून बाहेर काढल्याबरोबर त्यातील कोशिकांमध्ये संरचनात्मक आणि रासायनिक असे फरक होतात त्यामुळे त्यांच्या मूळ गुणधर्मांत फरक होतो तसा फरक होऊ नये म्हणून अनेक रासायनिक द्रव्ये वापरली जातIत. अशा रासायनिक द्रव्यांच्या उपयोगामुळे ऊतकांत फरक न पडता त्यांची स्वस्थपणे आणि तपशीलवार परीक्षा करता येते तसेच ऊतके -१५०० से. इतकी थंड करूनही त्यांचे परिरक्षण (टिकून राहणे) होऊ शकते. अशा अतिशय थंड केलेल्या ऊतकखंडातील द्रव काढून टाकून त्या द्रव्याच्या जागी पॅराफीन भरल्यासही ऊतकपरीक्षा तपशीलवार करता येते.
ऊतक रसायनशास्त्र : ऊतकातील रासायनिक पदार्थांच्या अभ्यासाला ‘ऊतक रसायनशास्त्र’ म्हणतात. या शास्त्रात सूक्ष्मदर्शकाप्रमाणे रासायनिक तंत्राचाही उपयोग करून घेण्यात येतो. शरीराबाहेर काढलेल्या ऊतकामध्ये शक्य तितका कमी फरक होईल अशी उपाययोजना करून ऊतकातील रासायनिक घडामोडींचा अभ्यास करावा लागतो. त्यासाठी ऊतकमृदूकरण (मऊ लगदा करणे) आणि त्यांचे खंड करून त्यातील रसायनांच्या स्वरूपाचे निश्चितीकरण करावे लागते. या पद्धतीने पुष्कळ महत्त्वाची माहिती मिळू शकते, परंतु ते रासायनिक पदार्थ प्राकृत (स्वाभाविक परिस्थितीतील) कोशिकांत कोठे असतात व काय कार्य करतात, याबद्दल फारशी माहिती मिळू शकत नाही. म्हणून कोशिकांची प्राकृत संरचना नष्ट न करता ऊतकाच्या लहान खंडातील रासायनिक पदार्थांसंबंधी विशेष माहिती मिळविणे हे ऊतक रसायनशास्त्राचे कार्य आहे.
इतिहास : या शास्त्रातील पहिले कार्य वनस्पतिशास्त्रज्ञांनी केलेले आहे. १८१४ मध्ये कोलीन आणि क्लॉब्री यांनी आयोडीन आणि स्टार्च यांची वनस्पतीतील विक्रिया शोधून काढली. १८२५ मध्ये वनस्पतीमध्ये स्टार्च असतो ही गोष्ट रास्‌पाय यांनी सिद्ध केली. १८२९ साली त्यांनीच वनस्पतींमधील प्रथिनांच्या निश्चितीकरणासाठी झँथोप्रोटिक आणि कार्बोहायड्रेटांसाठी फुरफुराल परीक्षा ह्या शोधून काढल्या. झँथोप्रोटिक प्रक्रियेमध्ये नायट्रिक अम्‍ल वापरल्यास जो पिवळा रंग येतो तो ट्रिप्टोफेन, टायरोसीन आणि फिनिल ॲलॅनीन या ॲमिनो अम्‍लांच्या संयुगामुळे येतो असे दाखविले. वरील दोन्ही प्रक्रिया आजही वापरण्यात येत आहेत. १८३०–५० या काळात फोन मोल, श्लायडेन आणि पायेन यांनी सुधारलेले नवीन रासायनिक तंत्र शोधिले आणि सेल्युलोजसाठी आयोडीन-सल्फ्यूरिक अम्‍ल आणि स्टार्चसाठी आयोडीन विक्रियांचे वर्णन केले. १८४२ मध्ये पानये यांनी स्टार्च, सेल्युलोज आणि डेक्स्ट्रिन यांचे स्वरूप समघटक (रेणूतील अणूंची संख्या व त्यांचे प्रकार सारखेच असलेले पण अणूंची मांडणी भिन्न असलेले) असते, हे सिद्ध करून त्या समघटकांच्या रचनेतील बदलामुळे त्यांचे भौतिक गुण वेगवेगळे दिसतात हे दाखविले. १८४५ मध्ये फोगेल यांनी ऊतकामध्ये लोह असते हे दाखवून दिले. पर्लस् यांनी १८६७ मध्ये लोह शोधण्याची प्रशियन ब्ल्यू ही प्रक्रिया शोधून काढली, ती आजही वापरण्यात येत आहे. क्लॉड बर्नार्ड यांनी १८५९ मध्येच जठराच्या श्लेष्मस्तरामध्ये (आतील पृष्ठभागावरील बुळबुळीत अस्तरामध्ये) अजैव लोह असते, हे या प्रक्रियेने आधीच सिद्ध केलेले होते. १८६१ साली बाल यांनी प्रथम एंझाइमांचा (सजीवांमध्ये रासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणार्‍या प्रथिनयुक्त पदार्थांचा) उपयोग केला त्यांनी जठररसातील एंझाइम वापरून तांत्रिकातंतूवर संशोधन केले. रक्तातील पांढर्‍या कोशिकांमध्ये पेरॉक्साइडेज हे एंझाइम असते ही गोष्ट १८७१ मध्ये क्लेब्स आणि श्ट्रूव्हे यांनी दाखवून दिली. १८९२ मध्ये कवकाच्या (बुरशीसारख्या हरितद्रव्यरहित वनस्पतीच्या) भित्तीमधील ‘फांगिन’ हा पदार्थ शोधण्यात आला. हे फांगिन आणि खेकड्यासारख्या प्राण्यांच्या बाह्यकवचातील कायटिन हा पदार्थ एकच आहे, हे गिल्सन यांनी १८९३ मध्ये दाखवून दिले. हे कायटिन ओळखण्याची रासायनिक पद्धतही त्यांनी ठरवून दिली.
वर उल्लेखलेल्या शास्त्रज्ञांनी भक्कम पायावर उभारणी केलेल्या रासायनी ऊतकविज्ञानाची पुष्कळच वाढ झाली असून आता ऊतकातील ॲल्युमिनियम, कॅल्शियम, लोह, मँगॅनीज वगैरे धातू आणि प्रथिने, रंजकद्रव्ये, कायटिन, अल्कलॉइडे, एंझाइमे, डिंक इ. पदार्थ ओळखण्याच्या रासायनिक विक्रिया ठरविण्यात आलेल्या आहेत. त्याकरिता साधा प्रकाश, ध्रुवित प्रकाश आणि जंबुपार (दृश्य वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) किरण या सर्वांचा उपयोग सूक्ष्मदर्शक परीक्षेमध्ये करण्यात येत आहे. क्ष-किरण, इलेक्ट्रॉन, अनुस्फुरक प्रकाश (कमी तरंगलांबीच्या प्रारणाचे विशिष्ट पदार्थाने शोषण करून त्यापासून मिळणारा अधिक तरंगलांबीचा दृश्य प्रकाश) यांचा उपयोगही ऊतक रसायनशास्त्रात अधिकाधिक प्रमाणात करण्यात येत आहे. किरणोत्सर्गी समस्थानिक (अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेल्या एकाच मूलद्रव्याचा कण वा किरण बाहेर टाकणारा प्रकार) अंतर्भूत केलेल्या कोशिकांच्या रासायनिक घटकांची माहिती मिळविण्याचे तंत्रही आता उपलब्ध झालेले आहे. या सर्व प्रकारांच्या प्रगतीमुळे मुळात ऊतकविज्ञानामध्ये कोशिकांच्या भौतिक स्वरूपावरच जे लक्ष दिले जाई, ते आता ऊतक रसायनशास्त्राकडे अधिकाधिक प्रमाणात दिले जात असून ऊतक रसायनशास्त्र हे शरीरक्रियाविज्ञान आणि जीवरसायनशास्त्र या शास्त्रांची एक प्रगत शाखा होईल असे दिसते.
वनस्पती आणि प्राणी यांच्या शरीरांत चालू असलेल्या पोषणक्रिया, पुनर्जनन वगैरे गोष्टींप्रमाणेच विषाणू (व्हायरस), सूक्ष्मजंतू, कर्क आणि मांसार्बुदे यांच्या रासायनिक घटना ठरविण्यासाठी नव-नवीन तंत्रे शोधून काढण्यात येत आहेत. त्यामुळे ऊतक रसायनशास्त्र जीवविज्ञानाच्या अभ्यासात अत्यंत उपयुक्त ठरलेले आहे.
पहा : ऊतके, पाण्यांतील ऊतके, वनस्पतींतील.
संदर्भ : Carlton, H. M. Short, R. H. D. Eds. Schafer’s Essentials of Histology, London, 1953.
आपटे, ना. रा. ढमढेरे, वा. रा. मिठारी, भू. चिं.
“