Sáňkový mikrotom
Sáňkový mikrotom je zařízení, kde je vzorek umístěn do pevného držáku (shuttle), který se pak pohybuje dopředu a dozadu po noži. Moderní sáňkové mikrotomy mají sáňky umístěné na lineárním ložisku, což je konstrukce, která umožňuje mikrotomu snadno řezat mnoho hrubých řezů. Nastavením úhlů mezi vzorkem a nožem mikrotomu lze snížit tlak působící na vzorek během řezu. Typickým použitím této konstrukce mikrotomu je příprava velkých vzorků, například vzorků zalitých v parafínu pro biologické preparáty. Typická tloušťka řezu dosažitelná na sáňkovém mikrotomu je 1 až 60 μm.
RotačníEdit
Tento přístroj je běžnou konstrukcí mikrotomu. Tento přístroj pracuje s postupným rotačním pohybem tak, že vlastní řezání je součástí rotačního pohybu. U rotačního mikrotomu je nůž obvykle upevněn v horizontální poloze.
Na obrázku vlevo je vysvětlen princip řezu. Pohybem držáku vzorku je vzorek řezán nožem v poloze 1 do polohy 2, přičemž čerstvý řez zůstává na noži. V nejvyšším bodě rotačního pohybu se držák vzorku posune o stejnou tloušťku jako řez, který má být zhotoven, což umožní zhotovení dalšího řezu.
Setrvačník v mnoha mikrotomech lze ovládat ručně. To má tu výhodu, že lze provést čistý řez, protože relativně velká hmotnost setrvačníku zabraňuje zastavení vzorku během řezu. Setrvačník je u novějších modelů často integrován uvnitř krytu mikrotomu. Typická tloušťka řezu u rotačního mikrotomu se pohybuje mezi 1 a 60 μm. U tvrdých materiálů, jako je například vzorek zalitý v syntetické pryskyřici, může tato konstrukce mikrotomu umožnit dobré „polotenké“ řezy o tloušťce pouhých 0,5 μm.
KryomikrotomEdit
Pro řezání zmrazených vzorků lze mnoho rotačních mikrotomů upravit tak, aby řezaly v komoře s kapalným dusíkem, v takzvané sestavě kryomikrotomu. Snížená teplota umožňuje zvýšit tvrdost vzorku, například tím, že projde skelným přechodem, což umožňuje přípravu polotlustých vzorků. Teplota vzorku a teplota nože však musí být kontrolována, aby se optimalizovala výsledná tloušťka vzorku.
UltramikrotomEdit
Ultramikrotom je hlavní nástroj ultramikrotomie. Umožňuje přípravu extrémně tenkých řezů, přičemž zařízení funguje stejně jako rotační mikrotom, ale s velmi přísnými tolerancemi mechanické konstrukce. V důsledku pečlivé mechanické konstrukce se využívá lineární tepelná roztažnost montáže, která umožňuje velmi jemnou kontrolu tloušťky.
Tyto extrémně tenké řezy jsou důležité pro použití s transmisním elektronovým mikroskopem (TEM) a sériovou blokovou skenovací elektronovou mikroskopií (SBFSEM) a někdy jsou také důležité pro světelně-optickou mikroskopii. Typická tloušťka těchto řezů je 40 až 100 nm pro transmisní elektronovou mikroskopii a často 30 až 50 nm pro SBFSEM. Silnější řezy o tloušťce až 500 nm se odebírají také pro specializované aplikace TEM nebo pro průzkumné řezy pro světelnou mikroskopii za účelem výběru oblasti pro konečné tenké řezy. S ultramikrotomy se používají diamantové nože (přednostně) a skleněné nože. Pro odběr řezů se při řezání nadnášejí na hladině kapaliny a opatrně se vybírají na mřížky vhodné pro prohlížení vzorků TEM. Tloušťku řezu lze odhadnout podle tenkovrstvých interferenčních barev odraženého světla, které jsou vidět v důsledku extrémně malé tloušťky vzorku.
VibratingEdit
Vibrační mikrotom pracuje tak, že řeže pomocí vibrujícího ostří, což umožňuje provést výsledný řez s menším tlakem, než by bylo nutné u stacionárního ostří. Vibrační mikrotom se obvykle používá pro náročné biologické vzorky. Tloušťka řezu se obvykle pohybuje kolem 30-500 μm u živé tkáně a 10-500 μm u fixované tkáně.
Variantou vibračního mikrotomu je mikrotom Compresstome. Compresstome používá k uchopení tkáně injekční stříkačku na vzorky nebo trubičku podobnou rtěnce. Vzorek tkáně je zcela zalit v agaróze (polysacharid) a tkáň se pomalu a jemně vytlačuje ze zkumavky, aby ji vibrační ostří mohlo rozříznout. Zařízení funguje následujícím způsobem: konec trubice se vzorkem, kde se tkáň vynořuje, je o něco užší než nakládací konec, což umožňuje jemné „stlačení“ tkáně při jejím výstupu z trubice. Mírná komprese zabraňuje střihu, nerovnoměrnému řezání a vzniku vibračních artefaktů. Všimněte si, že kompresní technologie nepoškozuje ani neovlivňuje řezanou tkáň.
Mikrotom Compresstome má několik výhod: 1) agarosový zátěr zajišťuje stabilitu celého vzorku ze všech stran, což zabraňuje nerovnoměrnému řezání nebo stříhání tkáně; 2) kompresní technologie jemně stlačuje tkáň pro rovnoměrné řezání, takže ostří netlačí na tkáň; 3) řezání je rychlejší než u většiny vibračních mikrotomů; a 4) dobře řeže tkáň ze starších nebo zralejších zvířat a poskytuje tak zdravější tkáně.
Pilový mikrotom
Pilový mikrotom je určen zejména pro řezání tvrdých materiálů, jako jsou zuby nebo kosti. Mikrotom tohoto typu má zapuštěnou rotující pilku, která prořezává vzorek. Laserový mikrotom
Laserový mikrotom je přístroj pro bezkontaktní řezání. Není nutná předchozí příprava vzorku vložením, zmrazením nebo chemickou fixací, čímž se minimalizují artefakty z preparačních metod. Alternativně lze tuto konstrukci mikrotomu použít i pro velmi tvrdé materiály, jako jsou kosti nebo zuby, a také pro některé keramické materiály. V závislosti na vlastnostech materiálu vzorku je dosažitelná tloušťka mezi 10 a 100 μm.
Zařízení pracuje pomocí řezání infračerveným laserem. Protože laser vyzařuje záření v blízké infračervené oblasti, může v tomto režimu vlnových délek laser interagovat s biologickými materiály. Díky ostrému zaostření sondy uvnitř vzorku lze dosáhnout ohniska s velmi vysokou intenzitou, až TW/cm2. Prostřednictvím nelineární interakce optického průniku v ohniskové oblasti dochází k oddělení materiálu v procesu známém jako fotodisrupce. Omezením doby trvání laserových pulzů na femtosekundy se přesně řídí energie vynaložená v cílové oblasti, čímž se omezí interakční zóna řezu na méně než mikrometr. Mimo tuto zónu ultrakrátká doba působení paprsku vnáší do zbytku vzorku minimální nebo žádné tepelné poškození.
Laserové záření je směrováno na optický systém založený na rychlém skenovacím zrcadle, který umožňuje trojrozměrné umístění křížení paprsku a zároveň umožňuje průchod paprsku do požadované oblasti zájmu. Kombinace vysokého výkonu s vysokou rychlostí rastrování umožňuje skeneru řezat velké oblasti vzorku v krátkém čase. V laserovém mikrotomu je rovněž možná laserová mikrodisekce vnitřních oblastí tkání, buněčných struktur a dalších typů drobných prvků.
.