रंजक , जीवविज्ञानीय : ऊतके ( समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकांचे − पेशींचे − समूह) व त्यांतील कोशिकांचा अभ्यास सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने केला जातो. ऊतकांवर , कोशिकांवर तसेच कोशिकांमधील केंद्रक ( कोशिकेतील प्रक्रियांवर नियंत्रण ठेवणारा जटिल गोलसर पुंज) , गुणसूत्रे ( आनुवंशिक लक्षणे एका पिढीतून पुढील पिढीत नेणारे सुतासारखे सूक्ष्म घटक) यांसारख्या घटकांवर रंजकांची ( रंग देणाऱ्या द्रव्यांची) क्रिया केली , तर त्यांचे अस्तित्व व रचना समजणे सोपे जाते.
इतिहास : जीवविज्ञानीय संशोधनात रंजकाचा उपयोग प्रथम कोणी केला हे सांगणे कठीण आहे. यासंबंधात आंतॉन व्हान लेव्हेनहूक ( १७१९) , साराबाट ( १७३३) व जे. हिल ( १७७०) ही नावे प्रामुख्याने घेतली जातात. निहेमिया ग्रू ( १६४१– १७१२) हे ब्रिटिश शास्त्रज्ञ सूक्ष्मजीवविज्ञानाचे जनक होत. त्यांनी आपल्या संशोधनात कोचिनियल हा रंजक वापरला. हा रंजक कॉकस कॅक्टी या कीटकाच्या मादीच्या वाळविलेल्या शरीरापासून काढला जातो. हे कीटक उष्ण कटिबंधातील कॅक्टेसी ( निवडुंग) या कुलातील काही विशिष्ट झाडांवर आढळतात. सूक्ष्मतंत्रात वनस्पतींच्या ऊतकावर सर्वप्रथम या कीटकापासून मिळणाऱ्या रंजकाचा उपयोग केला गेला. प्राण्यांच्या ऊतकावर लेव्हेनहूक यांनी सर्वप्रथम रंजकाचा उपयोग केला. या कामासाठी त्यांनी केशराचा अर्क वापरला. डब्ल्यू. एच्‌. पर्किन या ब्रिटिश रसायनशास्त्रज्ञांनी १८५६ साली मॉव्ह किंवा मॉव्हीन हा संश्लेषित ( कृत्रिम रीतीने तयार केलेला) रंजक शोधून काढला. त्यापूर्वी कोचिनियल , कडबेअर ( सागरी शैवाकांपासून मिळविण्यात येणारा जांभळा रंजक) , गँबोज , नीळ ( इंडिगो) , मॅडर व सागरी शैवलाचा अर्क हे रंजक वापरीत असत. कॉपर सल्फेटासारख्या ( मोरचुदासारख्या) काही अकार्बनी द्रव्यांचाही रंजक म्हणून उपयोग केला जात असे.
संश्लेषित रंजक जरी पर्किन यांनी शोधून काढले , तरी पिक्रिक अम्ल हे पार्किन यांच्या पूर्वीपासून माहीत होते. पीटर वुल्फ या रसायनशास्त्रज्ञांनी १७७१ साली निळीवर नायट्रिक अम्लाची विक्रिया करून पिक्रिक अम्ल तयार केले पण पिक्रिक अम्ल हे बेंझिनाचा अनुजात ( त्यापासून बनविता येणारे संयुग) आहे , हे त्या वेळी वुल्फ यांना किंवा तत्कालीन इतर रसायनशास्त्रज्ञांना ज्ञात नव्हते. सध्या माहीत असलेले सर्व संश्लेषित रंजक हे बेंझिनाचे अनुजात होत. बेंझीन या हायड्रोकार्बनाचा शोध मायकेल फॅराडे यांनी १८२५ साली लावला. १८३४ साली एफ्‌. एफ्‌. रुंगे या रसायनशास्त्रांनी फिनॉलाचे ऑक्सिडीकरण करून [ ⟶ ऑक्सिडीभवन] रोझोलिक अम्ल हा रंजक तयार केला. पुढे १८६१ एच्‌. कोल्बे आणि श्मिट् यांनी रोझोलिक अम्ल मोठ्या प्रमाणावर तयार करण्याची कृती शोधून काढली. ए. डब्ल्यू. होफमान यांनी १८४५ मध्ये डांबरापासून बेंझीन अलग करण्याची कृती शोधून काढली. बेंझिनाचे रासायनिक गुणधर्म पर्किन यांनी मॉव्हिनाचा शोध लावेपर्यंत अज्ञातच होते.
बी. बेनेके यांनी संश्लेषित रंजकाचा उपयोग सूक्ष्मतंत्रात प्रथम केला. त्या वेळी हा रंजक ‘ लिलॅक ॲनिलीन ’ या नावाने ओळखला जात होता. पर्किन यांनी १८५६ मध्ये शोधून काढलेला मॉव्हीन किंवा ॲनिलीन पर्पल हा रंजक आणि लिलॅक ॲनिलीन हे एकच असण्याचा संभव आहे. १८६९ पासून संश्लेषित रंजकांचा सूक्ष्मतंत्रात सर्रास उपयोग होऊ लागला. सध्या कमीतकमी एक हजार तरी संश्लेषित रंजक उपलब्ध असून या रंजकांचा उपयोगही मोठ्या प्रमाणात होऊ लागला आहे.
सुरुवातीस कारमाइन , हीमॅटॉक्सिलीन व मिथिलीन ब्ल्यू यांसारखे रंजक एकएकटेच वापरत असत. पुढे एकाच वेळी किंवा एका पाठोपाठ दोन वा अधिक रंजक वापरण्याची प्रथा निर्माण झाली. ई. श्वार्ट्‌झ ( १८६७) यांनी दोन रंजक वापरण्याचा पहिला प्रयोग केला. त्यांनी ऊतकाच्या कापावर प्रथम अमोनिया कारमाइन हा रंजक वापरला व नंतर त्यावर पिक्रिक अम्लाची प्रक्रिया केली. पुढील वर्षी एल्‌. रांव्हे यांनी दोन्ही रंजकांचा एकच विद्राव तयार करून पिक्रो-कारमाइन तंत्र प्रचारात आणले. हे तंत्र आजही वापरात आहे.
पॉल अर्लिक ( १८७९) यांच्या वेळेपर्यंत अभिरंजन तंत्र हे अनुभवजन्य होते. संश्लेषित कार्बनी रंजकांचा उपयोग सूक्ष्मतंत्रात रूढ झाल्यानंतरही बरेच जीववैज्ञानिक नवीन नैसर्गिक रंजकांच्या शोधात होते. संदर्भात ए. बी. ली यांनी १८९३ साली लाल कोबी , बीलबेरीचा रस , काळ्या-मनुकांचा रस , अक्रोडाचा रस , दगडफूलांपासून मिळणारा लिटमस वगैरेंचा उल्लेख केला आहे.
अभिरंजन तंत्राच्या इतिहासावरून असे दिसते की , एकेकट्या रंजकाच्या ऐवजी ऊतकाच्या कापावर रंजकांचे मिश्रण अगर एकापाठोपाठ दोन किंवा अधिक रंजक वापरणे ही प्रथा जास्त प्रमाणात रूढ झाली आहे. तसेच अनुभवसिद्ध निष्कर्ष काढण्यापेक्षा रंजकांच्या रासायनिक माहितीवर आधारलेले निष्कर्ष काढणे हे जास्त तर्कशुद्ध मानले जाते.
रासायनिक स्वरूप : माहीत असलेल्या रंजकांपैकी पुष्कळसे रंजक संश्लेषित स्वरूपाचे आहेत व त्यांचे रासायनिक स्वरूप ज्ञात आहे. जेव्हा रंजकाचे रासायनिक स्वरूप माहीत असते तेव्हा ऊतकांच्या कापांच्या अभिरंजनावरून या रंजकाची काय विक्रिया झाली असेल , याचा अंदाज करणे सोपे जाते. यामुळेच नैसर्गिक रंजकांपेक्षा संशोधनात संश्लेषित रंजक जास्त प्रमाणात वापरले जातात. यांशिवाय नैसर्गिक रंजक प्राण्यापासून किंवा वनस्पतीपासून मिळत असल्यामुळे त्यांचा पुरवठा नेहमी योग्य प्रमाणात होईलच असे नाही. कारमाइन , हीमॅटॉक्सिलीन व आर्साइन या नैसर्गिक रंजकांऐवजी वापरण्यासाठी पुष्कळ संश्लेषित रंजक आता उपलब्ध आहेत.
संश्लेषित रंजक बेंझिनाचे अनुजात असल्यामुळे ते ⇨ॲरोमॅटिक संयुगां त मोडतात. ⇨ ॲ लिफॅटिक संयुगां त किंवा अकार्बनी पदार्थांच्या वर्गात त्यांचा समावेश होत नाही. या रंजकांच्या रेणूचे घटक ऍनिलिनाच्या रेणूसारखे अत्यंत साधे असतात [ ⟶ ॲ निलीन] . ऊतकांच्या कोशिकांतील पदार्थांचे रेणू जटिल असतात व त्यांचेही घटक साधे असतात. रंजकांचे रेणू एकजातीय किंवा एकजिनसी असतात. याउलट पुष्कळशा ऊतकांत कोशिकांतील पदार्थांच्या रेणूंचे घटक बहुजातीय असतात. या बहुजातीय घटकयुक्त रेणू असलेल्या पदार्थांत ⇨ प्रथिने , न्यूक्लिइक अम्ले , वसा ( स्निग्ध पदार्थ) व पॉलिसॅकॅराइडे [ ⟶ कार्बोहायड्रेटे] यांचा समावेश होतो.
रंजकांत व ऊतकांत असणाऱ्या रेणूंत काही विक्रियाशील गट असतात. ॲ मिनो (-NH2), इमिनो (=NH), क्षारकीय नायट्रोजन (N+), कार्‌बॉक्सिल ( − COOH) व हायड्रॉक्सिल (OH − ) हे त्यांतील प्रमुख गट होत. यांपैकी शेवटचे दोन गट विक्रियेत अम्लीय व बाकीचे क्षारकीय [ विद्रावात आयनीकरणाने मुक्त झाल्यावर त्याचे pH मूल्य ७ पेक्षा जास्त करणारे ⟶ पीएच मूल्य ] आहेत.
रंजकाच्या रेणूत एक रंगीत आयन ( विद्युत्‌ भारित अणू वा अणुगट) व या आयनाच्या विरोधी भार असलेला अकार्बनी किंवा ॲ लिफॅटिक आयन असतात. या प्रकारचे रंजक आयनी संयुगे म्हणून ओळखली जातात. ‘ रंजक ’ या सदरात येणारी सर्वच रंगीत ॲ रोमॅटिक संयुगे आयनी संयुगासारखी नसतात. काही रंजक आयनरहित असतात. पण खऱ्या अर्थाने हे रंजक नव्हेत कारण त्यांचे विद्युत्‌ विच्छेदन ( विद्युत्‌ प्रवाह जाऊ दिला असता रेणूचे तुकडे पडणे) होऊ शकत नाही. अशा रंजकांना उदासीन रंजक म्हणतात. हे रंजक पाण्यात अविद्राव्य ( न विरघळणारे) पण अल्कोहोल , ग्लायकॉल , झायलीन वगैरेंसारख्या कार्बनी विद्रावकांत ( विरघळविणाऱ्या पदार्थांत) विद्राव्य आहेत. अशा रंजकांत सूदान रंजकांचा समावेश आहे. काही आयनरहित रंजकांच्या रेणूत हायड्रॉक्सिल (OH) गट असल्यामुळे अशा रंजकांस अम्ल रंजक म्हणतात. या संयुगांतील हे हायड्रॉक्सिल गट विक्रियाशील नसतात. सूदान − १ , − २ , − ३ आणि − ४ हे रंजक अविद्राव्य रंजकांची उदाहरणे होत. सूक्ष्मतंत्रात या रंजकांचा उपयोग वसेचे अभिरंजन करण्यासाठी होतो. या रंजकाचे रेणू वसेत विलीन होतात. सूदान ब्लॅक , सूदान ब्ल्यू व सूदान ग्रीन ह्या आयनरहित रंजकांच्या रेणूत क्षारकीय गट (NH2 किंवा NH) असतात म्हणून या रंजकांना क्षारकीय रंजक असेही म्हणतात. हे अविद्राव्य रंजक वसेचे अभिरंजन करीत असले , तरी काही वेळा त्यांची विक्रिया ऊतकातील पदार्थांवरही होते. उदासीन रंजकाच्या रेणूतील क्षारकीय गट वसेच्या अम्ल गटाशी संयोग पावतात. उदा. , असंतृप्त ( ज्यांना इतर अणू या अणुगट जोडले जाऊ शकतात अशी) वसाम्ले ही NH2 आणि NH गट असणाऱ्या उदासीन रंजकांच्या रेणूस जोडली जातात.
रंजकातील आयनावर जेव्हा ऋण विद्युत्‌ भार असतो तेव्हा त्या रंजकास अम्ल रंजक म्हणतात. अशा रंजकास धनायनी ( विद्युत्‌ विच्छेदनात ज्यातील आयन धनाग्राकडे जातात असा) रंजक असेही म्हणतात. असे रंजक मुक्त ॲ रोमॅटिक कार्बनी अम्ले म्हणून असू शकतात पण यांपैकी बरचसे धातवीय लवणाच्या रूपात तयार केले जातात. यांपैकी बऱ्याच लवणांचे जलीय विद्राव क्षारधर्मी किंवा उदासीन असतात. काही अम्लधर्मी तर काही प्रबल अम्लधर्मी असतात.
आयनावर जेव्हा धन विद्युत्‌ भार असतो तेव्हा त्या रंजकास क्षारकीय रंजक म्हणतात. यापेक्षा ऋणायनी ( विद्युत्‌ विच्छेदनात ज्यातील आयन ऋणाग्राकडे जातो असा) रंजक हा शब्दप्रयोग जास्त सुसंगत होईल. हे रंजक मुक्त ॲ रोमॅटिक कार्बनी क्षारक या रूपात आढळतात परंतु यांचे उत्पादन व उपयोग पुष्कळदा अकार्बनी किंवा ॲ लिफॅटिक कार्बनी अम्लाच्या लवणाच्या स्वरूपात होतात. यांपैकी काही लवणे जलीय विद्रावात प्रबल अम्लधर्मी असतात , तर काही सूक्ष्म अम्लधर्मी अथवा उदासीन असतात. फारच थोडी लवणे क्षारधर्मी असतात.
वर्गीकरण व गुणधर्म : अर्लिक यांनी संश्लेषित रंजकांची ( १) अम्ल , ( २) क्षारक व ( ३) उदासीन या तीन प्रकारांत विभागणी केली. श्‍वेतकोशिकांवर संशोधन करीत असताना अम्ल व क्षारक रंजक ऊतकातील अनुक्रमे क्षारक व अम्ल पदार्थांशी संयोग पावतात , असे त्यांना आढळून आले. या कोशिकांतील न्यूट्रोफील कणांचे मात्र अभिरंजन झाले नाही. तेव्हा त्यांनी क्षारक व अम्ल रंजक यांपासून रासायनिक संयुग तयार केले व त्याचा उपयोग केला. या संयुगाने न्यूट्रोफील कणांचे अभिरंजन करता आले. अशा प्रकारचे संयुग-रंजक तयार करणारे अर्लिक हे पहिलेच शास्त्रज्ञ होत. या संबंधात अर्लिक यांचे पुढील संशोधन उ द्बो धक आहे. त्यांनी मिथिलीन ब्ल्यूचे अम्ल फुक्सिनाच्या साह्याने केलेले लवण व मिथिल ग्रीनचे अम्ल फुक्सिनाच्या साह्याने केलेले लवण यांचा अभिरंजनाकरिता उपयोग केला. त्यांना असे आढळले की , हे संयुग-रंजक पाण्यात अविद्राव्य आहेत. त्यांनी या संयुग-रंजकांत आणखी अम्ल फुक्सीन मिसळले व या मिश्रणाने ऊतकांचे अभिरंजन करण्यात त्यांना यश आले. त्या काळी pH या संकल्पनेचा उदय झाला नव्हता. तथापि परिणामी असे झाल्याचे आढळले की , अम्ल फुक्सिनामुळे पाण्याचे pH मूल्य बदलते व अगोदर पाण्यात अविद्राव्य असलेल्या संयुग-रंजकाचे आयनीभवन झाले. न्यूट्रोफील कणांचे अम्ल-क्षारक संयुग-रंजकाद्वारे झालेले अभिरंजन असे दर्शविते की , ही क्रिया आयनीभवन न झालेल्या रेणूकडून झाली असावी. अनुभवजन्य पद्धतीने रंजक वापरण्याऐवजी तर्कशुद्ध पद्धतीने ते वापरणारे अर्लिक हे आद्य संशोधक होत. अम्ल-क्षारक संयुग-रंजकांचा उपयोग त्यांच्यानंतर पुष्कळ शास्त्रज्ञांनी केला.
संयुग-रंजकाचे लूइस जेन्नर या इंग्रज वैद्यांच्या नावाने ओळखण्यात येणारे जेन्नर रंजक ( १८९९) हे एक उत्कृष्ट उदाहरण होय. याचे रासायनिक स्वरूप म्हणजे मिथिलीन ब्ल्यूचे इओसिनेट होय. या संयुग-रंजकात दोन घटक जरूर तेवढ्या प्रमाणात असतात. असे रंजक तयार करताना अम्ल रंजक आणि क्षारकीय रंजक यांच्या पाण्यातील विद्रावांचे मिश्रण केले जाते. यामुळे उदासीनीकरणांची क्रिया होऊन संयुग-रंजकाचा अवक्षेप ( अविद्राव्य साखा) मिळतो व वर सोडियम क्लोराइडाचा विद्राव मिळतो. क्लोराइडाचे आयन क्षारकीय रंजकापासून , तर सोडियमाचे आयन अम्ल रंजकापासून मिळतात. संयुग-रंजकाचा अवक्षेप स्वच्छ धुवून वाळविला जातो. हा संयुग-रंजक पाण्यात अविद्राव्य आहे. याचा अल्कोहोल किंवा इतर कार्बनी विद्रावकांत विद्राव करतात. हा अल्कोहॉलचा विद्राव अभिरंजन क्रियेच्या वेळी पाण्याने विरल करावा लागतो. यामुळे रंजकाचे आयनीभवन होते. ऋण विद्युत्‌ भार असलेले इओसिनाचे आयन ऊतकातील क्षारक पदार्थांचे अभिरंजन करतात. धन विद्युत्‌ भार असलेले मिथिलीन ब्ल्यूचे आयन ऊतकातील अम्ल पदार्थाचे अभिरंजन करतात. न्यूट्रोफिल कणांचे अभिरंजन संयुग-रंजकाच्या अविच्छेद्य रेणूकडून केले जाते.
ऊतकातील कोशिकांत प्रथिने असतात. प्रथिने ही ॲमिनो अम्लांची बनलेली असतात. या अम्लांप्रमाणेच प्रथिने ही सुद्धा उभयधर्मी ( अम्लीय व क्षारकीय गुणधर्म असलेली) असतात व निरनिराळ्या प्रथिनांत या गुणधर्माचे परिमाण निरनिराळे असते. काही प्रथिने क्षारक असतात , तरीही त्यांच्या रेणूत अम्लीय गट असतात. संश्लेषित रंजकांचे रेणूही उभयधर्मी असतात. यांपैकी बरेचसे रंजक कृत्रिम अरिल ॲमिनो अम्ले आहेत असे समजले जाते. प्रथिनाच्या रेणूत कार्बन , हायड्रोजन , ऑक्सिजन , नायट्रोजन व गंधक हे घटक असतात. यांखेरीज काही प्रथिनांत फॉस्फरस असतो , तर काहींत अगदी अल्प प्रमाणात ताम्र , आयोडीन , लोह , जस्त वगैरे अकार्बनी पदार्थही असू शकतात. प्रथिनाबरोबरच जिवंत कोशिकेत कार्बोहायड्रेटे , वसा , ⇨हॉर्मोने , ⇨एंझाइमे , जीवनसत्त्वे , न्यूक्लिइक अम्ले इ. द्रव्येही असतात. प्रथिनांचा एक समविद्युत्‌ भार बिंदू ( अम्लीय व क्षारकीय गटांची शक्ती सारखी असते असे pH मूल्य) असतो. या बिंदूच्या अम्लीय बाजूस ऋणायन व क्षारकीय बाजूस धनायन असे त्याचे गुणधर्म आहेत. मोठे रेणू त्रिमितीय असावेत असे दिसते. प्रथिनांच्या रेणूत आल्फा व बीटा साखळ्या आहेत व न्यूक्लिइक अम्लाचे रेणू सर्पिलाकार आहेत असेही दिसून आले आहे. काही रेणूंचे वर्णन छिद्रिष्ट रेणू असेही केले आहे. या रेणूंच्या छिद्रातून इतर लहान रेणू किंवा आयन या मोठ्या रेणूत शिरतात व आत असणाऱ्या विक्रियाशील पार्श्वशृखलांस चिकटतात. एडवर्ड गर या शास्त्रज्ञांनी असे प्रतिपादन केले आहे की , जीवनविज्ञानीय अभिरंजनात रेणूच्या रासायनिक गुणधर्मांपेक्षाही रेणूच्या रचनेस अधिक महत्त्व आहे.
जीवविज्ञानीय सूक्ष्मतंत्रामध्ये अभिरंजनात अल्कोहॉला ला फार महत्त्व आहे. रंजकांचा विद्रावक म्हणून याचा पुष्कळ उपयोग केला जातो. याच्या बरोबरीनेच अभिरंजनात पाण्यासही महत्त्व आहे. अभिरंजनाच्या दृष्टीने पाण्याचे काही गुणधर्म विचारात घ्यावे लागतात. ऊर्ध्वपातित ( वाफ करून व मग ती थंड करून मिळविलेल्या) पाण्याचे pH मूल्य ७·०० असते असे समजतात. काही वेळा वातावरणातील कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू या ऊर्ध्वपातित पाण्यात मिसळल्यामुळे त्याच्या pH मूल्यामध्ये फरक पडतो. जर हे पाणी उकळले , तर हा वायू बाहेर पडतो व पाण्याचे pH मूल्य पुन्हा पूर्ववत म्हणजे ७·०० होते. जर हे pH मूल्य ७·०० नसले , तर त्याचे अभिरंजनावर परिणाम होतात व पुष्कळदा अपेक्षित निष्कर्ष येत नाहीत. गर यांनी ऊर्ध्वपातित पाण्यावर प्रयोग केल्यानंतर त्यांना असे आढळले की , नुसत्या उकळण्याने या पाण्याचे pH मूल्य समविद्युत्‌ भार बिंदूवर येऊ शकत नाही. ते तसे आणण्याकरिता ⇨ उभयप्रतिरोधी विद्राव वापरावा लागतो. असे न केल्यास अभिरंजनाची क्रिया नीट होत नाही. काही रंजकांचा ऊर्ध्वपातित पाण्यात मिसळताच त्याच्या pH मूल्यावर परिणाम होतो. उदा. , क्षारकीय रंजक ॲक्रिल्फाविन याचा १ भाग जर १०० भाग पाण्यात मिसळला , तर pH मूल्य १·४ पर्यंत घटते. याचप्रमाणे पिक्रिक अम्ल या धनायनी रंजकामुळे हेच मूल्य १·३५ पर्यंत घटते. याउलट काही धनायनी रंजकांमुळे pH मूल्य वाढते असे आढळते. उदा. , ॲ मरँथ हा रंजक पाण्यात मिसळल्यावर pH मूल्य १०·८ पर्यंत वाढते. इओसीन हाही धनायनी रंजक आहे पण याचा pH मूल्यांवर काही परिणाम होत नाही.
अम्ल ( धनायनी) व क्षारकीय ( ऋणायनी) रंजकांची प्रथिनावरील विक्रिया लवण व प्रोटिनेट तयार होण्यात होते. उदा. , पाण्यात इओसीन व प्रथिन यांचा संयोग झाला म्हणजे समविद्युत्‌ भार बिंदूच्या अम्ल बाजूकडून प्रोटिन इओसिनेट ( प्रथिन+ इओसीन − ) हा पदार्थ तयार होतो. याउलट मिथिलीन ब्ल्यूसारखे ऋणायनी रंजक पाण्यात याच प्रथिनाच्या क्षारकीय बाजूकडून मिथिलीन ब्ल्यू प्रोटिनेट ( प्रथिन- मिथिलीन ब्ल्यू+ ) तयार करतात. यावरून असे दिसून येते की , अभिरंजनात pH मूल्याचे विशेष महत्त्व आहे. इतर धनायनी रंजकांच्या तुलनेत इओसीन हे फार दुर्बल अम्ल आहे. याचे कारण ते कार्‌बॉक्सिलिक अम्ल आहे. इतर धनायनी रंजक सल्फॉनिक अम्ले असतात. ऊतकातील रेणू अचल असतात. याउलट रंजकाचे विद्रावातील रेणू चलनक्षम असतात. त्यामुळे ऊतकात शिरून ते विक्रियाशील स्थळे शोधून काढू शकतात.
अभिरंजनात काही धातूंच्या लवणांमुळे रंजकांचे गुणधर्म काही अंशी बदलतात. ही लवणे कापड-तंतूमध्ये पकड घेऊन रंजक बद्ध होण्यास मदत करतात अशी कल्पना असल्याने त्यांना ‘ रंगबंधक ’ ही संज्ञा रूढ झाली , असा विचार जे. आर्‌. बेकर ( १९५८) यांनी मांडला. त्यांच्या मते ऊतक – रंगबंधक-रंजक यांचा समुच्चय तयार झाल्यावर साधारणपणे ऊतकविज्ञानात वापरल्या जाणाऱ्या उदासीन द्रवांत हा समुच्चय अविद्राव्य असतो. त्यामुळे इतर रंजकांनी पुढील अभिरंजन करणे सोपे जाते. रंगबंधक व रंजक यांपासून तयार होणाऱ्या अविद्राव्य संयुगास ‘ लेक ’ असे म्हणतात. हीमॅटॉक्सिलीन हा रंजक रंग-बंधक-रंजकांचे उदाहरण म्हणता येईल पण हा संश्लेषित रंजक नाही. सूक्ष्मतंत्रात सामान्यतः लोह , ॲल्युमिनियम व क्रोमियम या धातूंची दुहेरी सल्फेटे [ ⟶तुरटी] रंगबंधक म्हणून वापरतात. पाण्यात विरघळल्यावर यांचा अम्ल विद्राव तयार होतो. ५% लोह तुरटीच्या विद्रावाचे pH मूल्य १·९ इतके असते. ‘ लेक ’ तयार करणाऱ्या रंजकात हायड्रॉक्सिल गट असतात व ते ऍरोमॅटिक वलयातील एका कार्बन अणूस जोडलेले असतात. रंगबंधकातील धातू ऊतकातील अम्लीय गटांशी विशेषतः न्यूक्लिइक अम्लांतील फॉस्फोरिक गटांशी व्र प्रथिनातील कार्‌बॉक्सिल गटांशी जुळतात.
जीवविज्ञानीय रंजक हे साधारणपणे संश्लेषित आहेत. याला अपवाद म्हणजे नेहमी वापरण्यात येणारे हीमॅटॉक्सिलीन व कारमाइन हे नैसर्गिक रंजक होत. हीमॅटॉक्सिलीन कँपेचियानम या वनस्पतीपासून हीमॅटॉक्सिलीन हा रंजक मिळतो , तर कॉकस कॅक्टी ह्या कीटकांच्या मादीपासून मिळणाऱ्या कोचिनियल या पदार्थापासून कारमाइन हा लाल रंजक तयार करतात. हीमॅटॉक्सिलीन हे स्वतः रंजक नाही पण त्याचे ऑक्सिडीभवन झाल्यावर तयार होणारे हीमॅटीन ते त्याच्या रंजन गुणधर्मास कारणीभूत असते. जरी या रंजकांऐवजी इतन संश्लेषित रंजक उपलब्ध असले , तरी बरेचसे संशोधक हेच रंजक पसंत करतात. कारमाइन या रंजकाचा महत्त्वाचा घटक कारमाइनिक अम्ल हा होय.
नैसर्गिक रंजकांनी अभिरंजित केलेल्या ऊतकासंबंधी निष्कर्ष काढणे कठीण जाते , कारण या रंजकांचे रासायनिक गुणधर्म पूर्णपणे अवगत नसतात. अभिरंजनाकरिता जेव्हा ह्या रंजकांचा विद्राव वापरण्यात येतो तेव्हा या विद्रावात रंजकाव्यतिरिक्त इतरही रसायने असण्याचा संभव असतो. म्हणून संशोधनात संश्लेषित रंजके वापरणे जास्त श्रेयस्कर असते. या रंजकांचे रासायनिक गुणधर्म व pH मूल्य ज्ञात असते. त्यामुळे ऊतकातील पदार्थावर काय क्रिया होणे शक्य आहे , याचा अंदाज करता येतो.
अभिरंजन तंत्रे : ऊतकावर दोन रंजक वापरण्याचे तंत्र अर्लिक यांनी शोधून काढले. याचे दोन प्रकार आहेत : ( १) पूरक दुय्यम अभिरंजन व ( २) पुरवणी दुय्यम अभिरंजन. हीमॅटॉक्सिलीन-इओसीन अभिरंजन हे पहिल्या प्रकारचे आहे. यात हीमॅटॉक्सिलीन हा प्रमुख रंजक व इओसीन हा दुय्यम रंजक असतो. फाल्ग तंत्रात अम्ल फुक्सीन हा प्रमुख व लाइट ग्रीन हा दुय्यम रंजक असतात. हीमॅटॉक्सिलीन-इओसीन अभिरंजनात कोशिकेतील ज्या घटकांवर हीमॅटॉक्सिलिनाचा परिणाम झालेला नाही फक्त त्याच घटकांचे इओसीन या दुय्यम रंजकामुळे अभिरंजन होते. याउलट फाल्ग तंत्रात कोशिकेतील घटक जरी अम्ल फुक्सीन या प्रमुख रंजकाचे अभिरंजित झाले असले , तरीही त्यावर लाइट ग्रीनची क्रिया होते. अम्ल फुक्सीन व लाइट ग्रीन यांच्या एकमेकांवरच्या विक्रियेमुळे ऊतकात निळ्या रंगाचे ट्रायफाल्गिक अल्म तयार होते , असे एम्‌. ए. मॅककोनेल यांना आढळून आले. यानंतर गर यांनी हा रंजक प्रयोगशाळेत संश्लेषित केला.
काही संश्लेषित रंजक कोशिकेतील घटकावर रासायनिक विक्रिया करतात व या विक्रियेमुळे तयार झालेली संयुगे रंगीत असतात. काही वेळा ही विक्रिया विशिष्ट असते. याचे उत्तम उदाहरण म्हणजे आर्‌. फ्यूलगेन यांच्या नावाने ओळखण्यात येणारी फ्यूलगेन विक्रिया हे होय. या विक्रियेत डी-ऑक्सिरिबोन्यूक्लिइक अम्लातील ( डीएनएतील) डी-ऑक्सिरिबोफ्युरॅनोझ या कार्बोहायड्रेटाचे सौम्य जलीय विच्छेदन केले जाते. यामुळे जे आल्डिहाइड गट (CHO) सुटे होतात , त्यांचा शिफ विक्रियाकारकाशी संयोग होऊन रंगीत द्रव्य तयार होते. शिफ विक्रियाकारकात संयोग होऊन रंगीत द्रव्य तयार होते. शिफ विक्रियाकारकात क्षारकीय फुक्सीन हा संश्लेषित रंजक असतो. ही विक्रिया कोशिकेबाहेरही करता येते. ती डीएनएची विशिष्ट विक्रिया आहे. या विक्रियेवरून डीएनए कोशिकेत कोठे व किमी प्रमाणात आहे हेही समजू शकते.
बहुसंख्य संश्लेषित रंजकांची सूत्रे व रासायनिक गुणधर्म ज्ञात झाल्यामुळे जीवविज्ञानीय सूक्ष्मतंत्रांत त्यांचा जास्त प्रमाणावर उपयोग होऊ लागला आहे. ऊतके किंवा कोशिका यांच्यातील घटकांचे ज्ञान आपणास जरूर तितके नाही. त्यामुळे ज्यांचे गुणधर्म माहीत आहेत असे रंजक अभिरंजनात वापरून अप्रत्यक्ष रीतीने कोशिकांतील घटकांचे ज्ञान करून घेणे आपणास शक्य होते , हा या तंत्राचा सर्वांत मोठा फायदा होय.
पहा : रंजक व रंजकद्रव्ये सूक्ष्म तंत्रे , जीवविज्ञानीय.
संदर्भ : 1. Baker, J. R. Principles of Biological Nicrotechniques, New York, 1958.
2. Gurr, E. Staining, Practival and Theoretical, Baltimore, 1962.
3. Gurr, E, Synthetic Dyes in Biology, Medicine and Chemistry, New York, 1971.
4. Gurr, E. The Rational use of Dyes in Biology, London, 1965.
5. Lillie, R. D. H. J. Conn’s Biological Stains, Baltimore, 1977.
इनामदार , ना. भा.
“