SledgeEdit

ソリ型ミクロトーム

ソリ型ミクロトームは、試料が固定ホルダー(シャトル)に置かれ、ナイフを挟んで前後方向に動く装置である。 最近のそり型ミクロトームは、そりが直線的な軸受けの上に置かれ、多くの粗い切片を容易に切断できるように設計されている。 また、試料とナイフの角度を調整することで、切断時に試料にかかる圧力を軽減することができます。 生物学的製剤のパラフィン包埋など、大きな試料の作製に適しています。

RotaryEdit

A rotary microtome of old construction

This instrument is a common microtome design. この装置は、実際の切断が回転運動の一部であるような段階的な回転動作で作動します。 ロータリーミクロトームでは、ナイフは通常水平位置に固定されています。

ロータリーミクロトームで切断するための試料移動原理

左図において、切断原理を説明します。 試料ホルダーの運動によって、試料はナイフの位置1から位置2まで切断され、このとき新鮮な部分はナイフの上に残る。 回転運動の最高点では、サンプルホルダーは切断される部分と同じ厚さだけ前進し、次の部分を作ることができる。

多くのミクロトームではフライホイールは手で操作することができる。 これは、フライホイールの比較的大きな質量が、試料切断中に試料が停止することを防ぐため、きれいな切断ができるという利点がある。 最近の機種ではフライホイールがミクロトームのケーシングの中に組み込まれていることが多い。 回転式ミクロトームの一般的な切断厚は1~60μmです。 3400>

CryomicrotomeEdit

See also: 凍結切片作製法

凍結ミクロトーム

凍結サンプルの切断には、多くの回転ミクロトームが液体窒素室での切断に適応できる、いわゆるクライオミクロトームセットアップで対応することが可能である。 温度が下がることで、ガラス転移を起こすなどして試料の硬度を上げることができ、半薄膜の試料を作製することができる。

UltramicrotomeEdit

室温超ミクロトミーで作成した超薄切片のリボン、切開に使うダイヤモンドナイフのボートに乗って水に浮いている。 ナイフの刃は水の谷の上端にある縁です。

ウルトラミクロトームは超微小切開の主要な道具である。 回転式ミクロトームと同じように機能するが、機械的な構造は非常に厳しい公差で、非常に薄い切片を作成することができる。

この極薄切片は、透過型電子顕微鏡(TEM)や連続ブロック面走査電子顕微鏡(SBFSEM)での使用に重要であり、時には光光学顕微鏡でも重要である。 透過型電子顕微鏡では40~100 nm、SBFSEMでは30~50 nmが一般的である。 また、特殊なTEM用途や、最終的な薄切片の領域を選択するための光顕調査切片として、最大500 nmの厚さの切片が採取されることもある。 ウルトラミクロトームには、ダイヤモンドナイフ(できれば)とガラスナイフが使用されます。 切片の回収は、切断した切片を液体の上に浮かせ、TEM試料の観察に適したグリッドの上に注意深くピックアップしていきます。 切片の厚さは、試料の厚さが極めて薄いために見られる反射光の薄膜干渉色で推定できる。

VibratingEdit

Main article: 振動ミクロトーム

振動ミクロトームは、振動する刃で切断することにより、固定した刃よりも少ない圧力で切断することができます。 振動ミクロトームは通常、困難な生物学的試料に使用される。 振動ミクロトームのバリエーションとして、Compresstomeというミクロトームがある。 Compresstomeは、組織を保持するために試料シリンジまたは「口紅のような」チューブを使用します。 組織標本はアガロース(多糖類)に完全に埋め込まれており、組織をゆっくりと優しくチューブから押し出し、振動する刃で切断する。 この装置は次のように動作します。組織が出る検体管の端は、装填する端よりもわずかに狭くなっており、これにより、管から出る組織を穏やかに「圧縮」することができます。 このわずかな圧縮により、せん断、不均一な切断、振動アーチファクトの発生を防ぐことができます。 圧縮技術は切片化される組織を傷つけたり、影響を与えたりしないことに注意してください。

Compresstomeミクロトームにはいくつかの利点があります:1)アガロース埋め込みが四方の標本全体に安定性をもたらし、組織の不均一な切断やせん断を防ぐ、2)圧縮技術が組織を穏やかに圧縮して均一に切断し、刃が組織を押さない、3)ほとんどの振動ミクロトームより速く切断できる、4)高齢または成熟した動物の組織をよく切断するので健康な組織が提供される、です。

ソーエディット

ソーミクロトームは特に歯や骨のような硬い材料に適しています。 このタイプのミクロトームには凹型の回転鋸があり、これが試料を切り裂きます。 最小切断厚は約30μmで、比較的大きな試料にも対応できます。

レーザーエディット

こちらもご覧ください。 レーザーミクロトーム

レーザーミクロトームの動作概念図

レーザーミクロトームは非接触でスライスする装置である。 埋め込み、凍結、化学固定などによる試料の事前準備が不要なため、準備方法によるアーチファクトを最小限に抑えることができます。 また、骨や歯、セラミックなどの硬い材料にも使用することができます。 3400>

この装置は、赤外線レーザーの切断作用を利用して作動します。 レーザーは近赤外線を放射するため、この波長領域で生物学的物質と相互作用することができる。 プローブを試料内に鋭く集光することにより、最大でTW/cm2という非常に高い強度の集光点を得ることができる。 焦点領域での光透過の非線形相互作用により、光破壊として知られるプロセスで物質分離が導入されます。 レーザーパルスの持続時間をフェムト秒の範囲に制限することで、ターゲット領域で消費されるエネルギーを正確に制御し、それによって切断の相互作用領域を1マイクロメートル以下に制限しています。

レーザー光は高速スキャンミラーベースの光学系に照射され、ビームクロスオーバーの3次元的な位置決めを可能にする一方で、目的の領域へのビームトラバースを可能にする。 高出力と高いラスターレートの組み合わせにより、短時間で広範囲の試料を切断することができる。 レーザーミクロトームでは、組織内部や細胞構造などの微小部位のレーザーミクロダイセクションも可能である

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