Mikrotomien kuvaus

yleensä mikrotomit osallistuvat mikroskoopilla tutkittavien biologisten materiaalien näytteiden valmistusprosessiin. Erityisesti ne pilkkovat materiaalia erittäin ohuiksi paloiksi, jotta ne mahtuvat mikroskooppilevyyn ja tutkijoiden tutkittaviksi. Se pitää materiaalin paikoillaan, kun hyvin terävä lasi-tai timanttiteräinen veitsi viipaloi sen muutaman kymmenen mikronia paksuisiksi paloiksi.

Mikrotomian ja Mikrotomilaitteen historia

kun mikroskooppi keksittiin, tutkijoiden piti viipaloida materiaalia. Ennen mikrotomien luomista tiedemiehet leikkasivat käsin partakoneen terällä materiaalia, jota he halusivat tutkia. Tämä menetelmä valmistaa näytteitä tutkimusta varten oli työläs ja vaikea, joten luonnollisesti, vaihtoehto oli keksittävä.

Cummings suunnitteli vuonna 1770 puusta valmistetut manuaaliset jakovälineet. Näitä välineitä käytettiin yksinomaan kasvitieteessä kasvien leikkaamiseen. Sitten termin ”mikrotome” keksi vuonna 1839 Chevalier.

kuitenkin juuri Rudolf Thoma suunnitteli ensimmäisen virallisen mikrotomen, nimeltään ”Thoma microtome”. Sieltä mikrotomi kehittyi erilaisiksi tyypeiksi ja tyyleiksi, joita käytettiin eri tarkoituksiin.

Suosituimmat Mikrotomikonetyypit

1. Rotary

monipuolisin ja useimmin käytetty versio. Se toimii rotaatiomaisesti. Veitsi on liikkumaton ja pysyy vaaka-asennossa. Koneen runko itse pyörii terän ympärillä viipaloiden sitä mukaa kuin se menee. Esimerkiksi kone pitää näytettä juuri veitsen yläpuolella, sitten se liikkuu alaspäin veitsen yli viipaloiden palan kudoksesta pois, sitten kone vetää takaisin ja liikkuu ylöspäin ennen kuin aloitat uudelleen. Näin syntyy 1-60 mikrometrin kudosviipaleita.

2. Sledge

toimii pitämällä näytettä paikallaan ”sukkulassa”, joka sitten etenee ja vetäytyy terän päälle. Tämän koneen tuottamat viipaleet ovat paksuudeltaan samanlaisia kuin pyörivä mikrotomi, mutta se leikkaa kudoksia, jotka ovat paljon ”kovempia” ja siksi vaikeasti viipaloitavia – näytteeseen asetetaan enemmän painetta, jotta voidaan tehdä sileä leikkaus. Biologit käyttävät tällaista konetta luun ja muiden vaikeiden materiaalien leikkaamiseen.

3. Tärisevä

tärisevä terä on tämän koneen tunnusomainen ominaisuus. Tämä mahdollistaa kovien ja kovien näytteiden leikkaamisen ilman painetta, jonka toinen mekanismi, jossa on kiinteä terä, aiheuttaisi. Kone tuottaa 30-50 mikrometrin paksuisia viipaleita.

4. Saha

kun kelkan mikrotomilla ei voi leikata tarkasti ja tehokkaasti, tarvitaan sahalla toimiva kone. Kelkan tapaan tätä mikrotomia käytetään, kun materiaalit ovat erittäin kovia, kuten luut tai hampaat, ja vaativat enemmän voimaa. Paloitteluun käytetään pyörivää sahaa. Tämä mikrotomi tuottaa viipaleita, jotka ovat vähintään 30 mikrometrin paksuisia.

5. Laser

laseria käytetään tarkkaan leikkaamiseen koskematta näytettä varsinaisesti. Huipputeknologian ansiosta tämä kone mahdollistaa kosketuksettoman viipaloinnin aiheuttamatta lämpövaurioita. Laserkone viipaloi kudokset 10-100 mikrometrin paksuisiksi. Tämä on myös automaatti, jossa muut luokiteltaisiin käsikäyttöisiksi.

ominaisuudet & Mikrotomien osia

on olemassa erilaisia mikrotomeja, mutta ne kaikki koostuvat kolmesta pääosasta:

1. pohja (mikrotomirunko)
2. Veitsenkiinnitys ja terä
3. materiaali-tai kudospidike

joissakin mikrotomeissa on enemmän ominaisuuksia, kuten pöytäpuristin koneen paikallaan pitämiseksi. Joitakin laitteita käytetään manuaalisesti, kun taas toiset ovat automaattisia, joten erityispiirteet eroaisivat näissä mikrotomeissa.

riippumatta siitä, mitä konetta käytetään, mikrotomia tulee periaatteessa veitseen. Terävä, virheetön terä on välttämätön näytteen täsmälliseen ja tehokkaaseen viipalointiin. Yleensä veitset ovat joko tasalaatuisia koveria, kiilamaisia tai talttamaisia kuvioita.

miten Mikrotomikonetta käytetään

ennen kuin mikrotomia edes käytetään, näytteet on upotettava, eli ne on laitettava jäykempään kiinnikkeeseen. Tätä varten näyte on peitettävä vahalla tai epoksilla. Tämän jälkeen se laitetaan muottiin jäähtymään ja kovettumaan, jolloin se on valmis viipaloitavaksi.

tämän jälkeen useimmissa mikrotomikoneissa katkaistaan osa etenemällä materiaalitelinettä kohti terää samalla, kun veistä pidetään tiukasti paikoillaan. Varsinainen viipalointiliike, oli se sitten pysty-tai vaakatasossa, yhdistetään etenemismekanismiin niin, että materiaalipidike siirretään jokaisen viipaleen jälkeen. Etäisyys, että pidike on siirretty voidaan valita asteikko asetus koneen runko.

hoito-ohjeet

tärkein ohje on puhdistaa laite päivittäin. Jos et puhdista sitä säännöllisesti, veitsi voi ruostua ja näytteiden tehokas viipalointi käy yhä vaikeammaksi. Tästä huolimatta sinun pitäisi aina poistaa veitsi ennen puhdistusta.

olennaista on myös poistaa jätteet terästä ja koneesta. Tämä voidaan tehdä käyttämällä kuivaa sivellintä. Ulkopintoja ei saa puhdistaa alkoholilla tai ksyleenillä, koska kone ei todennäköisesti kestä näitä liuottimia, ja ksyleenille altistumista on vältettävä. Parafiininpoistoainetta, mietoja kodin puhdistusaineita tai saippuaa ja vettä suositellaan.

on erittäin tärkeää varmistaa, ettei nestettä pääse laitteen sisäpuolelle puhdistuksen aikana. Tämä voi vaarantaa koneen tehokkuuden ja mahdollisesti vahingoittaa mikrotomin sisäistä toimintaa.

lopullisessa hoito-ohjeistuksessa, kuten useimmissa tieteellisissä laitteissa, suositellaan, että pätevä huoltoteknikko tarkastuttaa laitteen vähintään kerran vuodessa.

yhteenvetona voidaan todeta, että kaupallisesti saatavilla on monia erilaisia mikrotomikoneita. On tärkeää ymmärtää työn tai näytteen tyyppi, joka tarvitsee viipalointia ennen koneen ostamista. Oikean mikrotomin valitsemiseksi on myös tärkeää ymmärtää osat ja tapa, jolla tietty kone viipaloi.

1. Gudrun Lang (2006). Histotechnik. Praxislehrbuch für die Biomedizinische Analytik.(Histology: practical textbook for analytical biomedicine). Springer, Wien/New York. ISBN 978-3-211-33141-5.
2. https://www.leicabiosystems.com/pathologyleaders/steps-to-better-microtomy-flotation-section-drying/
3. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/microtome
4. https://biomedizin.unibas.ch/fileadmin/user_upload/biomedizin/core_facilities/histology/Guides/Paraffin_methods.pdf
5. https://www.labmanager.com/lab-health-and-safety/2010/06/microtome-safety#.XV6kn5NKiL8
6. https://brainresearchlab.com/information/microtome-knife-use-and-care/
7. http://www.microbehunter.com/parts-of-a-microtome/
8. https://www.labce.com/spg605374_instrumentation_for_microtomy_rotary_microtome_par.aspx