Descrizione del microtomo

Generalmente, i microtomi sono coinvolti nel processo di preparazione di campioni di materiale biologico da esaminare al microscopio. In particolare, tagliano il materiale in pezzi estremamente sottili in modo che possano stare in un vetrino da microscopio ed essere studiati dai ricercatori. Tiene il materiale in posizione mentre un vetro molto affilato o un coltello diamantato lo taglia in pezzi di poche decine di micron di spessore.

La storia dietro la microtomia e il dispositivo Microtomo

Quando il microscopio è stato inventato, gli scienziati avevano bisogno di tagliare il materiale. Prima che il microtomo fosse creato, gli scienziati tagliavano manualmente pezzi di materiale che volevano ispezionare usando una lama di rasoio. Questo metodo di preparazione dei campioni per lo studio era noioso e difficile, quindi, naturalmente, un’alternativa doveva essere inventata.

Cummings, un’azienda manifatturiera, progettò strumenti di sezionamento manuali in legno nel 1770. Questi strumenti sono stati utilizzati esclusivamente in botanica per il taglio di piante. Quindi il termine “microtomo” fu coniato nel 1839 da Chevalier.

Tuttavia, fu in realtà Rudolf Thoma a progettare il primo microtomo ufficiale, chiamato “Thoma microtome”. Da lì, il microtomo si è evoluto in diversi tipi e stili, utilizzati per scopi diversi.

Tipi più popolari di macchine Microtomo

1. Rotary

La versione più versatile e di uso frequente. Funziona in modo rotazionale. Il coltello è immobile, rimanendo in posizione orizzontale. Il corpo macchina stesso ruota attorno alla lama, affettando mentre va. Ad esempio, la macchina tiene il campione appena sopra il coltello, poi si muove verso il basso sopra il coltello, affettare un pezzo di tessuto off, poi la macchina tira indietro e si muove verso l’alto prima di ricominciare. Questo produce fette di tessuto di 1-60 micrometri.

2. Sledge

Funziona tenendo il campione ancora nella “navetta”, che poi avanza e si ritira sopra la lama. Le fette che questa macchina produce sono simili nello spessore ad un microtomo rotatorio, tuttavia, taglia i tessuti che sono molto “più duri” e sono quindi difficili da tagliare – più pressione è disposta sul campione in modo da un taglio regolare può essere fatto. I biologi usano questo tipo di macchina per tagliare ossa e altri materiali difficili.

3. Vibrazione

Una lama vibrante è la caratteristica distintiva di questa macchina. Ciò consente di tagliare campioni duri e duri senza applicare la pressione che un altro meccanismo, con una lama fissa, instillerebbe. Questa macchina produce fette da 30-50 micrometri di spessore.

4. Sega

Quando un microtomo a slitta non può tagliare in modo preciso ed efficace, è necessaria una macchina basata su sega. Simile a una slitta, questo microtomo viene utilizzato quando i materiali sono estremamente duri, come ossa o denti, e richiedono più forza. Una sega rotante viene utilizzata per tagliare. Questo microtomo produce fette che sono, ad un minimo, 30 micrometri di spessore.

5. Laser

Un laser è usato per il taglio preciso senza realmente toccare il campione. Grazie alla tecnologia all’avanguardia, questa macchina consente di affettare senza contatto senza causare danni termici. La macchina laser taglia i tessuti tra 10-100 micrometri di spessore. Questa è anche una macchina automatica, dove gli altri sarebbero classificati come manuali.

Caratteristiche & Parti del microtomo

Esistono diversi microtomi, ma sono tutti costituiti da tre parti principali:

1. Base (corpo microtomo)
2. Attacco coltello e lama
3. Materiale o supporto del tessuto

Alcuni microtomi hanno più caratteristiche, come un morsetto da scrivania per tenere la macchina in posizione. Alcuni dispositivi sono utilizzati manualmente, mentre altri sono automatici, quindi le caratteristiche specifiche differirebbero in questi microtomi.

Indipendentemente dalla macchina utilizzata, la microtomia si riduce fondamentalmente al coltello. Una lama affilata e priva di imperfezioni è essenziale per tagliare un campione in modo accurato ed efficace. Generalmente, i coltelli sono planari concavi, a forma di cuneo o a forma di scalpello.

Come utilizzare una macchina per microtomi

Prima ancora di utilizzare un microtomo, i campioni devono essere incorporati, il che significa che dovrebbero essere inseriti in un fissativo più rigido. Per fare questo, il campione deve essere coperto in cera o resina epossidica. Questo viene quindi posto in uno stampo per raffreddare e indurire, rendendolo pronto a tagliare.

Quindi, con la maggior parte delle macchine a microtomo, viene tagliata una sezione facendo avanzare il supporto del materiale verso la lama mentre il coltello è tenuto fermo rigidamente. Il movimento effettivo di affettatura, sia che si tratti di un piano verticale o orizzontale, è combinato con il meccanismo di avanzamento, in modo che il supporto del materiale venga spostato dopo ogni fetta. La distanza di spostamento del supporto può essere selezionata utilizzando un’impostazione della scala sul corpo macchina.

Istruzioni per la cura

L’istruzione più importante è quella di pulire lo strumento ogni giorno. Se non lo pulisci regolarmente, il coltello può diventare arrugginito e diventerà sempre più difficile tagliare i campioni in modo efficace. Detto questo, si dovrebbe sempre rimuovere il coltello prima della pulizia.

È anche essenziale rimuovere i rifiuti dalla lama e dalla macchina. Questo può essere fatto usando un pennello asciutto. Non pulire le superfici esterne con alcool o xilene poiché la macchina non è probabilmente resistente a questi solventi e l’esposizione allo xilene deve essere evitata. Rimozione di paraffina, detergenti domestici commerciali delicati o acqua e sapone sono raccomandati.

È estremamente importante assicurarsi che nessun fluido penetri all’interno dello strumento durante la pulizia. Ciò potrebbe compromettere l’efficienza della macchina e potrebbe potenzialmente danneggiare il funzionamento interno del microtomo.

Per le istruzioni di manutenzione finale, come per la maggior parte delle apparecchiature scientifiche, si consiglia di far ispezionare lo strumento almeno una volta all’anno da un tecnico di assistenza qualificato.

In conclusione, ci sono molti diversi tipi di macchine microtomo disponibili in commercio. È importante capire il tipo di lavoro o campione che deve essere affettato prima di acquistare una macchina. Comprendere i componenti e il modo in cui una macchina specifica taglia è anche essenziale per scegliere il microtomo giusto.

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