SledgeEdit
Et slædemikrotom er en anordning, hvor prøven placeres i en fast holder (shuttle), som derefter bevæger sig frem og tilbage over en kniv. Moderne slædemikrotomer har slæden placeret på et lineært leje, en konstruktion, der gør det muligt for mikrotomet at skære mange grove snit uden problemer. Ved at justere vinklerne mellem prøven og mikrotomkniven kan det tryk, der påføres prøven under snittet, reduceres. Typiske anvendelser for denne form for mikrotom er præparation af store prøver, f.eks. prøver indlejret i paraffin til biologiske præparater. Den typiske snittykkelse, der kan opnås på et slædemikrotom, er mellem 1 og 60 μm.
RotaryEdit
Dette instrument er en almindelig mikrotomkonstruktion. Dette apparat fungerer med en trinvis roterende bevægelse, således at selve skæringen er en del af den roterende bevægelse. I et roterende mikrotom er kniven typisk fastgjort i en vandret position.
I figuren til venstre er princippet for snittet forklaret. Ved hjælp af prøveholderens bevægelse skæres prøven af knivens position 1 til position 2, hvor det friske snit forbliver på kniven. På det højeste punkt i rotationsbevægelsen fremføres prøveholderen med samme tykkelse som det snit, der skal laves, så det næste snit kan laves.
Svinghjulet i mange mikrotomer kan betjenes med hånden. Dette har den fordel, at der kan foretages et rent snit, da svinghjulets relativt store masse forhindrer, at prøven standses under prøvesnittet. Svinghjulet i nyere modeller er ofte integreret inde i mikrotomkabinettet. Den typiske snittykkelse for et roterende mikrotom er mellem 1 og 60 μm. For hårde materialer, f.eks. en prøve indlejret i en syntetisk harpiks, kan dette design af mikrotom give gode “halvtynde” snit med en tykkelse på helt ned til 0,5 μm.
CryomicrotomeEdit
Til skæring af frosne prøver kan mange roterende mikrotomer tilpasses til at skære i et kammer med flydende nitrogen, i et såkaldt kryomikrotom-setup. Den reducerede temperatur gør det muligt at øge prøvens hårdhed, f.eks. ved at undergå en glasovergang, hvilket gør det muligt at fremstille halvtynde prøver. Prøvens temperatur og knivens temperatur skal dog kontrolleres for at optimere den resulterende prøvetykkelse.
UltramikrotomEdit
Et ultramikrotom er et hovedredskab til ultramikrotomi. Det gør det muligt at fremstille ekstremt tynde snit, idet apparatet fungerer på samme måde som et rotationsmikrotom, men med meget snævre tolerancer på den mekaniske konstruktion. Som følge af den omhyggelige mekaniske konstruktion anvendes den lineære termiske ekspansion af monteringen til at give en meget fin kontrol af tykkelsen.
Disse ekstremt tynde snit er vigtige til brug med transmissionselektronmikroskop (TEM) og seriel blokfladescanningselektronmikroskopi (SBFSEM), og er undertiden også vigtige for lysoptisk mikroskopi. Den typiske tykkelse af disse snit er mellem 40 og 100 nm ved transmissionselektronmikroskopi og ofte mellem 30 og 50 nm ved SBFSEM. Der tages også tykkere snit med en tykkelse på op til 500 nm til specialiserede TEM-applikationer eller til lysmikroskopiske oversigtssnit med henblik på at udvælge et område til de endelige tyndsnit. Der anvendes diamantknive (fortrinsvis) og glasknive med ultramikrotomer. For at indsamle sektionerne flyder de oven på en væske, mens de skæres, og de samles omhyggeligt op på gitre, der er egnede til TEM-prøvevisning. Sektionens tykkelse kan vurderes ud fra de tyndfilm-interferensfarver af reflekteret lys, der ses som følge af den ekstremt lave prøvetykkelse.
VibrerendeRediger
Det vibrerende mikrotome fungerer ved at skære ved hjælp af en vibrerende klinge, hvilket gør det muligt at foretage det resulterende snit med mindre tryk, end det ville være nødvendigt for en stationær klinge. Det vibrerende mikrotom anvendes normalt til vanskelige biologiske prøver. Snittykkelsen er normalt omkring 30-500 μm for levende væv og 10-500 μm for fikseret væv.
En variant på det vibrerende mikrotom er Compresstome-mikrotomet. Compresstome anvender en prøvesprøjte eller et “læbestiftlignende” rør til at holde vævet. Vævsprøven er fuldstændig indlejret i agarose (et polysaccharid), og vævet presses langsomt og forsigtigt ud af røret, så den vibrerende kniv kan skære det. Apparatet fungerer på følgende måde: den ende af prøverøret, hvor vævet kommer ud, er en smule smallere end den ende, hvor vævet lægges ud, hvilket gør det muligt at “komprimere” vævet forsigtigt, når det kommer ud af røret. Den lette kompression forhindrer skæring, ujævn skæring og vibrationsartefakter i at opstå. Bemærk, at kompressionsteknologien ikke beskadiger eller påvirker det væv, der sektioneres.
Der er flere fordele ved Compresstome-mikrotomet: 1) agaroseindlejringen giver stabilitet til hele prøven på alle sider, hvilket forhindrer ujævn skæring eller skæring af vævet; 2) kompressionsteknologien komprimerer forsigtigt vævet for at opnå en jævn skæring, så klingen ikke skubber mod vævet; 3) hurtigere sektionering end de fleste vibrerende mikrotomer; og 4) den skærer væv fra ældre eller mere modne dyr godt for at give sundere væv.
SawEdit
Savmikrotomet er især beregnet til hårde materialer som tænder eller knogler. Mikrotomet af denne type har en forsænket roterende sav, som skærer sig gennem prøven. Den minimale snittykkelse er ca. 30 μm og kan laves til forholdsvis store prøver.
LaserEdit
Se også: Lasermikrotom
Et konceptuelt diagram over lasermikrotoms funktion
Lasermikrotomet er et instrument til kontaktfri skiveskæring. Forudgående forberedelse af prøven ved indlejring, frysning eller kemisk fiksering er ikke nødvendig, hvorved artefakter fra præparationsmetoder minimeres. Alternativt kan denne udformning af mikrotomet også anvendes til meget hårde materialer, f.eks. knogler eller tænder, samt visse keramiske materialer. Afhængigt af prøvematerialets egenskaber er den opnåelige tykkelse mellem 10 og 100 μm.
Enheden fungerer ved hjælp af en infrarød lasers skærevirkning. Da laseren udsender en stråling i det nærinfrarøde område, kan laseren i dette bølgelængdeområde interagere med biologiske materialer. Ved at fokusere sonden skarpt i prøven kan der opnås et brændpunkt med en meget høj intensitet på op til TW/cm2. Gennem den ikke-lineære interaktion af den optiske indtrængning i brændpunktet sker der en materialeseparation i en proces, der kaldes fotoforstyrrelse. Ved at begrænse laserimpulsernes varighed til femtosekunder styres energien i målområdet præcist, hvorved skæringens interaktionszone begrænses til under en mikrometer. Uden for denne zone medfører den ultrakorte strålepåvirkningstid minimal eller ingen termisk skade på resten af prøven.
Laserstrålingen rettes mod et hurtigt scannende spejlbaseret optisk system, som giver mulighed for tredimensionel positionering af strålekrydsningen, samtidig med at strålen kan bevæge sig til det ønskede område af interesse. Kombinationen af høj effekt med en høj rasterhastighed gør det muligt for scanneren at skære store områder af prøven på kort tid. I lasermikrotomet er det også muligt at lasermikrodissektionere indre områder i væv, cellestrukturer og andre typer af små træk.