Về Máy cắt mô (Roatery Microtome)
Khái niệm
Microtome (từ tiếng Hy Lạp mikros, có nghĩa là "nhỏ", và temnein, nghĩa là "để cắt") là một công cụ cắt được sử dụng để tạo ra các lát vật liệu cực kỳ mỏng được gọi là các phần. Quan trọng trong khoa học, microtomes được sử dụng trong kính hiển vi, cho phép chuẩn bị các mẫu để quan sát dưới ánh sáng truyền qua hoặc bức xạ điện tử.
Microtomes sử dụng các lưỡi thép, thủy tinh hoặc kim cương tùy thuộc vào mẫu được cắt và độ dày mong muốn của các phần được cắt. Lưỡi thép được sử dụng để chuẩn bị các mặt cắt mô học của mô động vật hoặc thực vật để soi bằng kính hiển vi ánh sáng. Dao thủy tinh được sử dụng để cắt các phần cho kính hiển vi ánh sáng và để cắt các phần rất mỏng cho kính hiển vi điện tử. Dao kim cương cấp công nghiệp được sử dụng để cắt các vật liệu cứng như xương, răng và thực vật cứng cho cả kính hiển vi ánh sáng và kính hiển vi điện tử. Dao kim cương chất lượng đá quý cũng được sử dụng để cắt các phần mỏng cho kính hiển vi điện tử.
Microtomy là một phương pháp để chuẩn bị các mặt cắt mỏng cho các vật liệu như xương, khoáng chất và răng, đồng thời là một phương pháp thay thế cho quá trình đánh bóng bằng điện và phay ion. Các phần microtome có thể được làm đủ mỏng để cắt tóc người theo chiều rộng của nó, với độ dày phần từ 50 nm đến 100 μm.
Lịch sử
Trong thời kỳ đầu phát triển kính hiển vi ánh sáng, các phần từ thực vật và động vật được chuẩn bị thủ công bằng cách sử dụng lưỡi dao cạo. Người ta thấy rằng để quan sát cấu trúc của mẫu vật cần quan sát, điều quan trọng là phải tạo ra các vết cắt có thể tái tạo sạch theo thứ tự 100 μm, qua đó ánh sáng có thể truyền qua. Điều này cho phép quan sát các mẫu bằng kính hiển vi ánh sáng ở chế độ truyền qua.
Một trong những thiết bị đầu tiên để chuẩn bị những vết cắt như vậy được phát minh vào năm 1770 bởi George Adams, Jr. (1750–1795) và được phát triển thêm bởi Alexander Cummings. Thiết bị được vận hành bằng tay và mẫu được giữ trong hình trụ và các phần được tạo ra từ đỉnh của mẫu bằng tay quay.
Hệ thống máy cắt mô được vẽ bởi Cummings năm 1770
Năm 1835, Andrew Prichard phát triển một mô hình dựa trên bàn cho phép cô lập rung động bằng cách gắn thiết bị vào bàn, tách người vận hành khỏi dao.
Đôi khi, công nhận về việc phát minh ra quần xã vi mô được trao cho nhà giải phẫu học Wilhelm His, Sr. (1865)Trong Beschreibung eines Mikrotoms (tiếng Đức là Mô tả quần thể vi mô), Wilhelm đã viết:
Bộ máy đã tạo ra một độ chính xác trong công việc mà nhờ đó tôi có thể đạt được những phần mà bằng tay tôi không thể tạo ra. Cụ thể là nó đã cho phép khả năng đạt được các phần không bị gián đoạn của các đối tượng trong quá trình nghiên cứu.
Các nguồn khác cũng cho rằng sự phát triển này là do nhà sinh lý học người Séc Jan Evangelista Purkyně. Một số nguồn mô tả mô hình Purkyne là mô hình đầu tiên được sử dụng trong thực tế.
Sự mù mờ về nguồn gốc của quần xã vi mô là do thực tế là các quần thể vi mô đầu tiên chỉ đơn giản là các thiết bị cắt, và giai đoạn phát triển của các thiết bị ban đầu là không có tài liệu rộng rãi.
Vào cuối những năm 1800, sự phát triển của các mẫu rất mỏng và mỏng nhất quán bằng phương pháp vi phẫu thuật, cùng với việc nhuộm chọn lọc các thành phần hoặc phân tử tế bào quan trọng cho phép hiển thị các chi tiết của kính hiển vi.
Ngày nay, phần lớn các microtomes là thiết kế khối dao với dao có thể thay đổi, giá giữ mẫu và cơ cấu tiến hành. Trong hầu hết các thiết bị, quá trình cắt mẫu bắt đầu bằng cách di chuyển mẫu qua dao, tại đây cơ cấu tiến tự động di chuyển về phía trước để có thể thực hiện lần cắt tiếp theo cho độ dày đã chọn. Độ dày phần được kiểm soát bởi một cơ chế điều chỉnh, cho phép kiểm soát chính xác.
Ứng dụng
Các ứng dụng phổ biến nhất của microtomes là:
- Kỹ thuật mô học truyền thống: các mô được cố định, khử nước, làm sạch và nhúng vào parafin nóng chảy, khi nguội sẽ tạo thành một khối rắn. Sau đó, mô được cắt trong microtome với độ dày thay đổi từ 2 đến 50 μm. Từ đó, mô có thể được gắn trên một lam kính hiển vi, nhuộm bằng (các) thuốc nhuộm nước thích hợp sau khi loại bỏ parafin, và kiểm tra bằng kính hiển vi ánh sáng.
- Quy trình phần đông lạnh: các mô chứa nhiều nước được làm cứng bằng cách đông lạnh và cắt ở trạng thái đông lạnh bằng microtome đông lạnh hoặc microtome-cryostat; các phần được nhuộm màu và kiểm tra bằng kính hiển vi ánh sáng. Kỹ thuật này nhanh hơn nhiều so với mô học truyền thống (5 phút so với 16 giờ) và được sử dụng kết hợp với các thủ tục y tế để chẩn đoán nhanh chóng. Phương pháp đông lạnh cũng có thể được sử dụng trong hóa mô miễn dịch vì đông lạnh mô ngăn chặn sự thoái hóa của mô nhanh hơn so với sử dụng chất cố định và không làm thay đổi hoặc che khuất thành phần hóa học của nó nhiều.
- Kỹ thuật kính hiển vi điện tử: sau khi nhúng các mô vào nhựa epoxy, một microtome được trang bị dao kim cương thủy tinh hoặc đá quý được sử dụng để cắt các phần rất mỏng (thường từ 60 đến 100 nanomet). Các phần được nhuộm bằng dung dịch nước của muối kim loại nặng thích hợp và được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử truyền qua. Dụng cụ này thường được gọi là ultramicrotome. Ultramicrotome cũng được sử dụng với dao thủy tinh hoặc dao kim cương cấp công nghiệp để cắt các phần khảo sát trước khi cắt mỏng. Các phần khảo sát này thường dày từ 0,5 đến 1 μm và được gắn trên một lam kính và được nhuộm màu để xác định các khu vực quan tâm dưới kính hiển vi ánh sáng trước khi phân đoạn mỏng cho TEM. Cắt mỏng cho TEM thường được thực hiện bằng dao kim cương chất lượng đá quý. Bổ sung cho các kỹ thuật TEM truyền thống, các siêu vi mô ngày càng được tìm thấy được gắn bên trong buồng SEM để bề mặt của khối có thể được chụp ảnh và sau đó được loại bỏ bằng microtome để khám phá bề mặt tiếp theo để tạo ảnh. Kỹ thuật này được gọi là Kính hiển vi điện tử quét khối mặt nối tiếp (SBFSEM).
- Kỹ thuật Microtomy Botanical: các vật liệu cứng như gỗ, xương và da cần phải có một microtome trượt. Những microtome này có lưỡi nặng hơn và không thể cắt mỏng như microtome thông thường.
- Kỹ thuật quang phổ (đặc biệt là FTIR hoặc quang phổ hồng ngoại): cần có các đoạn polyme mỏng để chùm tia hồng ngoại có thể xuyên qua mẫu được kiểm tra. Thông thường, cắt mẫu có độ dày từ 20 đến 100 μm. Để phân tích chi tiết hơn các khu vực nhỏ hơn nhiều trong một phần mỏng, kính hiển vi FTIR có thể được sử dụng để kiểm tra mẫu.
- Một phát triển gần đây là microtome laser, dùng để cắt mẫu vật mục tiêu bằng tia laser femto giây thay vì dao cơ học. Phương pháp này không tiếp xúc và không yêu cầu kỹ thuật chuẩn bị mẫu. Microtome laser có khả năng cắt gần như mọi mô ở trạng thái nguyên bản của nó. Tùy thuộc vào vật liệu được xử lý, độ dày lát cắt từ 10 đến 100 μm là khả thi.
Các sản phẩm máy cắt mô, máy cắt tiêu bản đang được phân phối chính hãng tại ANHOACO
Máy cắt tiêu bản thủ công, model: YD-1508R, hãng: YIDI / Trung Quốc
Máy cắt tiêu bản thủ công, model: YD-202, hãng: YIDI / Trung Quốc
Máy đúc mô bệnh phẩm, model: MPS P I, hãng: Slee Medical/Đức
Máy cắt tiêu bản bán tự động, model: YD-335A, hãng: YIDI / Trung Quốc
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1