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La colorazione di Giemsa è una colorazione metacromatica, in quanto molti tessuti/organismi si colorano in modo diverso rispetto al colore del colorante stesso. La miscela di coloranti - blu di metilene, azzurrite e composti di eosina - è blu, ma la colorazione positiva è indicata da una tonalità violacea. Il Giemsa è spesso usato per identificare i mastociti; i loro granuli si colorano positivamente. Per individuare i mastociti si utilizzano anche i coloranti immunoistochimici "mast cell tryptase" e "CD 117". L'orticaria e l'orticaria pigmentosa sono tra le entità patologiche caratterizzate da un aumento significativo del volume dei mastociti, per cui il Giemsa trova la sua utilità in questo caso. Un ulteriore contributo al valore di Giemsa è la colorazione positiva di diversi organismi infettivi, in particolare spirochete, protozoi e Leishmania cutanea. Probabilmente il primo utilizzo di una soluzione colorante contenente blu di metilene (un colorante cationico tiazinico) ed eosina (un colorante rosso anionico xantenico) è stato fatto nel 1888 da C. Chenzinsky, per colorare i parassiti della malaria nelle pellicole di sangue. F. Plehn nel 1890 e E. Malachowski e D. L. Romanowsky nel 1891 descrissero soluzioni di colorazione simili che conferivano una varietà di colori a eritrociti, leucociti e parassiti della malaria.