I. Определение и обзор
Микротома - это инструмент высокоточной резки, используемый в патологических и гистологических лабораториях для подготовки чрезвычайно тонких секций биологических образцов,обычно толщиной от 2 до 25 микрометров (μm)Эти секции устанавливаются на слайдах и окрашиваются для микроскопического исследования, формируя основу гистопатологической диагностики.Термин "микротом" происходит от греческих слов "mikros" (маленький) и "temnein" (резать), точно описывая его основную функцию.Инструмент позволяет изготовить серийные разрезы, последовательные разрезы, сделанные через тканевой блок, что позволяет детально восстановить трехмерные анатомические структуры.Профессиональная терминология микротомии включаетвстраивание парафина,криосекция,ориентация образца, ирегулирование угла ножа, все критически важно для оптимального качества секции.
II. Принцип работы
Основной принцип работы микротома заключается в точном механическом продвижении блока ткани против стационарного режущего лезвия, или наоборот,движение лезвия через стационарный тканевой блокЭтот процесс требует чрезвычайно точных корректировок на уровне микронов для обеспечения равномерной толщины сечения.Большинство современных микротомов используют механизм подачи, основанный на точном микрометровом винте или шаговом двигателе, который продвигает образец с увеличением, соответствующим желаемой толщине сеченияРежущее действие может быть ручным, полуавтоматическим или полностью автоматизированным, причем передовые модели включают системы точного руководства для поддержания оптимальных углов и скоростей резки.Для криостатических микротомов, используемых в методах замороженного сечения, весь механизм размещается в холодильной камере, поддерживаемой при температуре от -15 до -30 °C, чтобы сохранить целостность тканей во время секции.
III. Основные функции и роли
Микротомы выполняют несколько важных функций в патологической практике и исследованиях:
- Производство тонких, равномерных секций тканей для рутинного гистологического окрашивания (H&E)
- Подготовка образцов для специализированных методов окраски (иммуногистохимия, специальные окраски)
- Производство серийных сечений для трехмерной реконструкции и анализа
- Приготовление внутриоперационного замороженного разреза для быстрой диагностики во время хирургических процедур
- Подготовка образцов для методов молекулярной патологии и исследовательских приложений
IV. Структурные особенности и материалы
Современные микротомы используют высококачественные материалы для обеспечения постоянной производительности:
- Основа и рама: обычно изготовлены из тяжелого чугуна или алюминиевых сплавов для обеспечения стабильности и минимизации вибрации во время секционирования
- Механизм резки: Конструкции из нержавеющей стали с высокоточной обработкой обеспечивают бесперебойную работу и постоянную толщину сечения
- Ручное колесо и системы управления: Эргономично спроектированы с покрытыми порошковым покрытием стальными поверхностями для устойчивости к коррозии
- Сцепка для образца: изготовлены из нержавеющей стали или анодированного алюминия для обеспечения надежного удержания тканевых блоков
- Система держателя ножа: Сплав высокой прочности с регулируемым углом, совместимый с различными типами лезвия
- : Системы высокоточных решеток и свинцовых винтов, обычно изготовленные из нержавеющей стали и износостойких сплавов
- Защитные щиты: Прозрачное поликарбонатное или защитное стекло, обеспечивающее защиту, не препятствуя эксплуатационной видимости
V. Классификация и технические параметры
| Тип микротомы |
Основное применение |
Диапазон толщины (μm) |
Потребности в электроэнергии |
Размеры (W*D*H, мм) |
Масса (кг) |
| Ротационный микротом |
Обычные парафиновые секции |
1-50 |
Учебное пособие |
400*500*350 |
25-40 |
| Микротом криостата |
Замороженные секции |
5-20 |
1200-1500 Вт |
800*700*1200 |
150-200 |
| Ультрамикротом |
Электронная микроскопия |
0.05-1 |
100-200 Вт |
500*500*400 |
50-80 |
| Вибратом |
Не фиксированные/мягкие ткани |
30 - 500 |
50-100 Вт |
300*400*300 |
15-25 |
| Система лазерной микродиссекции |
Экстракция специфической популяции клеток |
5-20 |
800-1200 Вт |
1000*800*1200 |
200-250 |
VI. Типичные отрасли применения
Микротомы используются во многих отраслях промышленности:
- Медицинская инженерия: больничные патологические отделения, диагностические лаборатории, медицинские исследовательские учреждения
- Инженерная работа в чистых помещениях: фармацевтическое производство, отвечающее требованиям GMP, лаборатории биобезопасности
- Лабораторная техника: Университетские исследовательские лаборатории, государственные исследовательские учреждения
- Биотехнологии: Биофармацевтические компании, лаборатории клеточных культур
- Экологические технологии: Агентства по мониторингу окружающей среды, токсикологические исследовательские лаборатории
- Медицинские изделия: Производители медицинского оборудования, компании по разработке реагентов
- Строительная техника: фирмы по проектированию и проектированию лабораторий, компании по строительству научных объектов
VII. Учеты по установке и использованию
Соответствие международным стандартам:Установка и эксплуатационная среда микротомов должны соответствовать GMP, стандартам чистых помещений ISO 14644 и соответствующим рекомендациям по биобезопасности.Рабочая зона должна иметь соответствующие системы вентиляции и температурно-влажность, поддерживая температуру 20±2°C и относительную влажность между 40-60%.
Требования к установке:
- Размещение на стабильной, устойчивой к вибрациям рабочей поверхности, избегая прямых солнечных лучей и источников тепла
- Обеспечить достаточное пространство вокруг оборудования для эксплуатации и обслуживания
- Стабильное питание, соответствующее спецификациям оборудования, при необходимости с использованием стабилизаторов напряжения
- Для моторизованных микротомов необходимо обеспечить надлежащее заземление для предотвращения электростатического разряда
Оперативные соображения:
- Операторы должны пройти специальную подготовку по использованию оборудования и протоколам безопасности
- Всегда используйте соответствующее личное защитное оборудование (ПЗО), включая перчатки, защитные очки и лабораторные пальто.
- Регулярно проверяйте состояние лезвия, так как тусклые или поврежденные лезвия влияют на качество сечения и увеличивают риск
- Следуйте протоколам очистки и дезинфекции, рекомендованным производителем, для предотвращения перекрестного загрязнения.
- Правильная очистка оборудования после использования и утилизация биологически опасных отходов в соответствии с установленными протоколами
VIII. Рекомендации по техническому обслуживанию и уходу
Для обеспечения долгосрочной надежной работы микротомов необходима надлежащая техническая поддержка:
Ежедневное обслуживание:
- Тщательно очищать оборудование после каждого использования, удаляя остатки тканей и мусор
- Дезинфицировать рабочие поверхности соответствующими средствами (например, 70% этанола)
- Проверить состояние лезвия и заменить при необходимости
- Проверьте все движущиеся части на гладкую работу и смазать по мере необходимости
Периодическое обслуживание:
- Ежемесячная проверка и калибровка показателей толщины для обеспечения точности
- Профессиональная квартальная смазка всех движущихся частей с использованием смазочных материалов, рекомендованных производителем
- Полугодовая всеобъемлющая проверка и корректировка квалифицированными техниками
- Ежегодный тщательный ремонт и калибровка, включая все высокоточные механические компоненты
Замена фильтра:Для моторизованных и криостатических микротомов, замените фильтры воздуха в соответствии с рекомендациями производителя, обычно каждые 6-12 месяцев, регулируя частоту в зависимости от рабочей среды.
Хранение записей:Сохранять подробные записи всех работ по обслуживанию, калибровке и ремонту, которые необходимы для обеспечения качества и аудита соответствия.