SledgeEdit
A szánmikrotom olyan eszköz, amelyben a mintát egy rögzített tartóba (shuttle) helyezik, amely aztán egy késen keresztül előre-hátra mozog. A modern szánmikrotómoknál a szán egy lineáris csapágyra van helyezve, ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a mikrotóma könnyen vágjon sok durva metszetet. A minta és a mikrotom kése közötti szögek beállításával csökkenthető a vágás során a mintára gyakorolt nyomás. Az ilyen kialakítású mikrotom tipikus alkalmazási területei a nagyméretű minták, például a biológiai preparátumokhoz paraffinba ágyazott minták előkészítése. A szánkó-mikrotómmal elérhető tipikus vágásvastagság 1 és 60 μm között van.
RotaryEdit
Ez az eszköz egy gyakori mikrotom-kialakítás. Ez az eszköz lépcsőzetes forgatással működik úgy, hogy a tényleges vágás a forgómozgás része. A rotációs mikrotomban a kés jellemzően vízszintes helyzetben van rögzítve.
A bal oldali ábrán a vágás elvét ismertetjük. A mintatartó mozgása révén a mintát a kés 1. pozíciójából a 2. pozícióba vágjuk, amelynél a friss metszet a késen marad. A forgó mozgás legmagasabb pontján a mintatartó a készítendő metszettel azonos vastagságban előretolódik, lehetővé téve a következő metszet elkészítését.
A lendkerék sok mikrotómában kézzel is működtethető. Ennek az az előnye, hogy tiszta vágás készíthető, mivel a lendkerék viszonylag nagy tömege megakadályozza, hogy a minta megálljon a minta vágása közben. Az újabb modellekben a lendkerék gyakran a mikrotom házába van beépítve. A forgó mikrotómok tipikus vágási vastagsága 1 és 60 μm között van. Kemény anyagok, például műgyantába ágyazott minta esetén a mikrotom ezen kialakítása jó “félvékony”, akár 0,5 μm vastagságú metszeteket is lehetővé tesz.
KriomikrotomSzerkesztés
Fagyasztott minták vágásához számos rotációs mikrotom átalakítható folyékony nitrogén kamrában történő vágásra, egy úgynevezett kriomikrotom beállításban. A csökkentett hőmérséklet lehetővé teszi a minta keménységének növelését, például üvegesedésen való átmenettel, ami lehetővé teszi a félvékony minták készítését. A minta hőmérsékletét és a kés hőmérsékletét azonban szabályozni kell az így kapott mintavastagság optimalizálása érdekében.
UltramikrotómSzerkesztés
Az ultramikrotom az ultramikrotómia egyik fő eszköze. Rendkívül vékony metszetek készítését teszi lehetővé, az eszköz ugyanúgy működik, mint a rotációs mikrotom, de a mechanikai felépítés nagyon szűk tűréshatárokkal. A gondos mechanikai konstrukció eredményeként a rögzítés lineáris hőtágulását használják ki a vastagság nagyon finom szabályozására.
Ezek a rendkívül vékony metszetek fontosak a transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) és a soros blokkfelületű pásztázó elektronmikroszkópia (SBFSEM) alkalmazásához, és néha a fényoptikai mikroszkópia szempontjából is fontosak. E vágások tipikus vastagsága 40 és 100 nm között van a transzmissziós elektronmikroszkópia esetében és gyakran 30 és 50 nm között az SBFSEM esetében. Speciális TEM-alkalmazásokhoz vagy fénymikroszkópos felmérő metszetekhez vastagabb, akár 500 nm vastagságú metszeteket is készítenek, hogy kiválasszanak egy területet a végleges vékony metszetekhez. Az ultramikrotómákhoz (lehetőleg) gyémántkéseket és üvegkéseket használnak. A metszetek összegyűjtéséhez a metszeteket vágás közben egy folyadék tetején lebegtetik, és óvatosan felszedik a TEM-minták megtekintésére alkalmas rácsokra. A metszet vastagságát a visszavert fény vékonyrétegű interferenciaszínei alapján lehet megbecsülni, amelyek a minta rendkívül alacsony vastagsága miatt láthatók.
VibrálásSzerkesztés
A vibráló mikrotom működése során a vágás egy vibráló pengével történik, amely lehetővé teszi, hogy az eredményül kapott vágást kisebb nyomással végezzük el, mint amire egy álló penge esetében szükség lenne. A vibráló mikrotómot általában nehéz biológiai mintákhoz használják. A vágás vastagsága élő szöveteknél általában 30-500 μm, rögzített szöveteknél pedig 10-500 μm körül van.
A vibráló mikrotom egy változata a Compresstome mikrotom. A Compresstome egy mintafecskendőt vagy “rúzsszerű” csövet használ a szövet megtartására. A szövetmintát teljesen beágyazzák agarózba (poliszacharid), és a szövetet lassan és óvatosan kinyomják a csőből, hogy a rezgő penge vághassa. A készülék a következőképpen működik: a mintacsőnek az a vége, ahol a szövet kilép, kissé keskenyebb, mint a betöltő vége, ami lehetővé teszi a szövet gyengéd “összenyomását” a csőből való kilépéskor. Az enyhe összenyomás megakadályozza a nyírást, az egyenetlen vágást és a vibrációs lelet kialakulását. Megjegyzendő, hogy a kompressziós technológia nem károsítja vagy befolyásolja a metszendő szövetet.
A Compresstome mikrotomnak számos előnye van: 1) az agaróz beágyazás minden oldalról stabilitást biztosít a teljes mintának, ami megakadályozza a szövet egyenetlen szeletelését vagy nyírását; 2) a kompressziós technológia finoman összenyomja a szövetet az egyenletes vágás érdekében, így a penge nem nyomja a szövetet; 3) gyorsabb metszés, mint a legtöbb vibrációs mikrotom; és 4) jól vágja az idősebb vagy érettebb állatok szövetét, így egészségesebb szöveteket biztosít.
SawEdit
A fűrészes mikrotom különösen kemény anyagokhoz, például fogakhoz vagy csontokhoz használható. Az ilyen típusú mikrotom egy süllyesztett forgó fűrésszel rendelkezik, amely átvágja a mintát. A minimális vágásvastagság körülbelül 30 μm, és viszonylag nagy minták esetében is elvégezhető.
LaserEdit
A lézermikrotom egy érintkezésmentes szeletelésre szolgáló eszköz. A minta előzetes előkészítése beágyazással, fagyasztással vagy kémiai fixálással nem szükséges, ezáltal minimálisra csökkentve az előkészítési módszerekből származó leleteket. Alternatívaként ez a kialakítású mikrotom nagyon kemény anyagok, például csontok vagy fogak, valamint egyes kerámiák esetében is használható. A mintaanyag tulajdonságaitól függően az elérhető vastagság 10 és 100 μm között van.
A készülék egy infravörös lézer vágóhatásával működik. Mivel a lézer a közeli infravörös tartományban bocsát ki sugárzást, ebben a hullámhossztartományban a lézer kölcsönhatásba léphet a biológiai anyagokkal. A szonda mintán belüli éles fókuszálásával nagyon nagy, akár TW/cm2 intenzitású fókuszpont érhető el. Az optikai behatolás nemlineáris kölcsönhatása révén a fókuszrégióban a fotodiszruptziónak nevezett folyamat során anyagszétválasztás jön létre. A lézerimpulzusok időtartamának a femtoszekundumos tartományra való korlátozásával a célterületre fordított energia pontosan szabályozható, ezáltal a vágás kölcsönhatási zónája egy mikrométer alá korlátozódik. Ezen a zónán kívül az ultrarövid sugáralkalmazási idő minimális vagy egyáltalán nem okoz termikus károsodást a minta többi részén.
A lézersugárzás egy gyors pásztázó tükör alapú optikai rendszerre irányul, amely lehetővé teszi a sugár kereszteződésének háromdimenziós pozicionálását, miközben a sugár áthaladását a kívánt tartományon. A nagy teljesítmény és a nagy rasztersebesség kombinációja lehetővé teszi, hogy a szkenner rövid idő alatt nagy mintaterületeket vágjon le. A lézermikrotómában a szövetek belső területeinek, sejtes struktúráknak és más típusú apró jellemzőknek a lézeres mikrovágása is lehetséges.