SledgeEdit
Mikrotom saneczkowy jest urządzeniem, w którym próbka jest umieszczona w nieruchomym uchwycie (shuttle), który następnie porusza się do przodu i do tyłu po nożu. Nowoczesne mikrotomy saneczkowe mają sanki umieszczone na łożysku liniowym, co pozwala mikrotomowi na łatwe cięcie wielu grubych przekrojów. Poprzez regulację kąta pomiędzy próbką a nożem mikrotomu, nacisk wywierany na próbkę podczas cięcia może być zredukowany. Typowe zastosowania tej konstrukcji mikrotomu to przygotowywanie dużych próbek, takich jak próbki zatopione w parafinie do preparatów biologicznych. Typowa grubość cięcia możliwa do uzyskania w mikrotomie saneczkowym wynosi od 1 do 60 μm.
Mikrotom rotacyjnyEdit
Ten instrument jest powszechnie stosowaną konstrukcją mikrotomu. Urządzenie to działa z etapowym działaniem obrotowym, tak że rzeczywiste cięcie jest częścią ruchu obrotowego. W mikrotomie obrotowym nóż jest zwykle zamocowany w pozycji poziomej.
Na rysunku po lewej stronie wyjaśniona jest zasada cięcia. Poprzez ruch uchwytu próbki, próbka jest przecinana przez nóż pozycja 1 do pozycji 2, w którym to momencie świeży przekrój pozostaje na nożu. W najwyższym punkcie ruchu obrotowego, uchwyt próbki jest przesuwany do przodu o taką samą grubość jak przekrój, który ma być wykonany, umożliwiając wykonanie następnego przekroju.
Koło zamachowe w wielu mikrotomach może być obsługiwane ręcznie. Ma to tę zaletę, że można wykonać czyste cięcie, ponieważ stosunkowo duża masa koła zamachowego zapobiega zatrzymaniu próbki podczas jej cięcia. Koło zamachowe w nowszych modelach jest często zintegrowane wewnątrz obudowy mikrotomu. Typowa grubość cięcia w przypadku mikrotomu obrotowego wynosi od 1 do 60 μm. W przypadku twardych materiałów, takich jak próbka osadzona w żywicy syntetycznej, ta konstrukcja mikrotomu może pozwolić na uzyskanie dobrych „półcienkich” przekrojów o grubości zaledwie 0,5 μm.
CryomicrotomeEdit
Do cięcia zamrożonych próbek wiele mikrotomów obrotowych można przystosować do cięcia w komorze z ciekłym azotem, w tzw. konfiguracji kriomikrotomu. Obniżona temperatura pozwala na zwiększenie twardości próbki, np. poprzez przejście w stan szklisty, co pozwala na przygotowanie półcienkich próbek. Jednakże temperatura próbki i temperatura noża muszą być kontrolowane w celu optymalizacji grubości próbki wynikowej.
UltramikrotomEdit
Ultraktometr jest głównym narzędziem ultramikrotomii. Pozwala on na przygotowanie niezwykle cienkich przekrojów, przy czym urządzenie to działa w taki sam sposób jak mikrotom rotacyjny, ale z bardzo wąskimi tolerancjami w zakresie konstrukcji mechanicznej. W wyniku starannej konstrukcji mechanicznej, liniowa rozszerzalność cieplna mocowania jest wykorzystywana do zapewnienia bardzo dokładnej kontroli grubości.
Te niezwykle cienkie przekroje są ważne do stosowania w transmisyjnym mikroskopie elektronowym (TEM) i seryjnej skaningowej mikroskopii elektronowej (SBFSEM), a czasami są również ważne dla mikroskopii świetlno-optycznej. Typowa grubość tych przekrojów wynosi od 40 do 100 nm dla transmisyjnej mikroskopii elektronowej i często od 30 do 50 nm dla SBFSEM. Grubsze przekroje o grubości do 500 nm są również pobierane do specjalistycznych zastosowań TEM lub do mikroskopii świetlnej w celu wybrania obszaru dla końcowych cienkich przekrojów. Z ultramikrotomami używane są noże diamentowe (najlepiej) i noże szklane. W celu pobrania wycinków, podczas cięcia, są one unoszone na powierzchni cieczy i ostrożnie pobierane na siatki odpowiednie do oglądania próbek TEM. Grubość przekroju może być oszacowana przez cienkowarstwowe interferencyjne kolory odbitego światła, które są widoczne w wyniku bardzo małej grubości próbki.
Wibratom
Mikrotom wibracyjny działa poprzez cięcie przy użyciu wibrującego ostrza, umożliwiając wykonanie wynikowego cięcia przy mniejszym nacisku niż byłoby to wymagane w przypadku ostrza stacjonarnego. Mikrotom wibracyjny jest zwykle używany do trudnych próbek biologicznych. Grubość cięcia wynosi zwykle około 30-500 μm w przypadku żywej tkanki i 10-500 μm w przypadku tkanki utrwalonej.
Odmianą mikrotomu wibracyjnego jest mikrotom Compresstome. Compresstome wykorzystuje strzykawkę do pobierania próbek lub rurkę przypominającą „szminkę” do przechowywania tkanki. Próbka tkanki jest całkowicie zatopiona w agarozie (polisacharyd), a tkanka jest powoli i delikatnie wyciskana z probówki, aby wibrujące ostrze mogło ją przeciąć. Urządzenie działa w następujący sposób: koniec rurki z próbką, z której wychodzi tkanka jest nieco węższy od końca ładującego, co pozwala na delikatne „ściśnięcie” tkanki podczas jej wydobywania się z rurki. Lekka kompresja zapobiega ścinaniu, nierównomiernemu cięciu i powstawaniu artefaktów wibracyjnych. Należy pamiętać, że technologia kompresji nie uszkadza ani nie wpływa na sekcjonowaną tkankę.
Istnieje kilka zalet mikrotomu Compresstome: 1) osadzenie agarozy zapewnia stabilność całej próbki ze wszystkich stron, co zapobiega nierównomiernemu krojeniu lub ścinaniu tkanki; 2) technologia kompresji delikatnie ściska tkankę w celu równomiernego cięcia, tak że ostrze nie naciska na tkankę; 3) szybsze sekcjonowanie niż w przypadku większości mikrotomów wibracyjnych; oraz 4) dobrze tnie tkankę ze starszych lub bardziej dojrzałych zwierząt, zapewniając zdrowsze tkanki.
SawEdit
Mikrotom Saw jest przeznaczony szczególnie do twardych materiałów, takich jak zęby lub kości. Mikrotom tego typu posiada zagłębioną obrotową piłę, która przecina próbkę. Minimalna grubość cięcia wynosi około 30 μm i może być wykonana dla stosunkowo dużych próbek.
LaserEdit
Mikrotom laserowy jest przyrządem służącym do bezkontaktowego krojenia. Wcześniejsze przygotowanie próbki poprzez osadzanie, zamrażanie lub chemiczne utrwalanie nie jest wymagane, co minimalizuje artefakty wynikające z metod przygotowawczych. Alternatywnie, ten rodzaj mikrotomu może być również stosowany do bardzo twardych materiałów, takich jak kości lub zęby, a także niektóre materiały ceramiczne. W zależności od właściwości materiału próbki, osiągalna grubość wynosi od 10 do 100 μm.
Urządzenie działa wykorzystując działanie tnące lasera podczerwonego. Ponieważ laser emituje promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni, w tym reżimie długości fali laser może oddziaływać z materiałami biologicznymi. Dzięki ostremu ogniskowaniu sondy w próbce można uzyskać punkt centralny o bardzo wysokiej intensywności, do TW/cm2. Poprzez nieliniowe oddziaływanie penetracji optycznej w obszarze ogniska wprowadzana jest separacja materiału w procesie znanym jako fotodysrupcja. Poprzez ograniczenie czasu trwania impulsu laserowego do femtosekund, energia wydatkowana w obszarze docelowym jest precyzyjnie kontrolowana, ograniczając w ten sposób strefę interakcji cięcia do mniej niż mikrometra. Poza tą strefą ultrakrótki czas działania wiązki powoduje minimalne lub żadne uszkodzenia termiczne pozostałej części próbki.
Promieniowanie laserowe jest kierowane na system optyczny oparty na szybkim lustrze skanującym, który umożliwia trójwymiarowe pozycjonowanie zwrotnicy wiązki, pozwalając jednocześnie na przejście wiązki do pożądanego obszaru zainteresowania. Połączenie dużej mocy z dużą szybkością rastrowania pozwala skanerowi na cięcie dużych obszarów próbki w krótkim czasie. W mikrotomie laserowym możliwa jest również mikrodysekcja laserowa obszarów wewnętrznych w tkankach, struktur komórkowych i innych rodzajów małych elementów.