Microtomen

Wat is een microtoom?
Een microtoom is een instrument dat wordt gebruikt om weefsel herhaaldelijk in dunne, uniforme secties te snijden voor verwerking en beeldvorming verderop in het laboratorium. Er worden verschillende soorten microtoom gebruikt om verschillende soorten weefsel te snijden, afhankelijk van de grootte van het monster, het inbeddingsmedium en de bereidingsmethode (bijvoorbeeld bevroren of vers).

Waarom is weefselsectie belangrijk?
Afhankelijk van de toepassing moeten wetenschappers en technici doorgaans weefsel kleuren of labelen voor verschillende biomarkers en dit vervolgens onder een microscoop in beeld brengen om bruikbare gegevens te verkrijgen voor diagnostische of onderzoeksdoeleinden. Sectioning kan verschillende delen van deze pijplijn van weefselverwerking naar gegevensverzameling vergemakkelijken.

Ten eerste werken sommige weefselverwerkingsmethoden, zoals traditionele immunolabelingprocedures, alleen op dunne plakjes biologisch materiaal. De gebruikte sondes zijn mogelijk niet in staat dikker weefsel te penetreren om effectief aan hun doelen te binden.

Ten tweede hebben sommige beeldvormingsmethoden, zoals breedveldfluorescentiemicroscopie en confocale microscopie, een zeer beperkte beelddiepte en kunnen dus slechts maximaal 200 µm weefsel per keer vastleggen (afhankelijk van het weefsel). Het snijden van monsters is vereist om afbeeldingen van hogere kwaliteit te genereren uit dikkere volumes.

Hoe kiest u een microtoom voor uw toepassing?
De meest gebruikte microtomen zijn roterende, cryostaat- en vibrerende microtomen.

Om secties te genereren met een roterende microtoom, wordt een monster naar een vast mes geleid door een vliegwiel te draaien, dat handmatig of automatisch kan worden bediend. Nadat elke sectie is gemaakt, gaat de monsterhouder een kleine stap verder om de volgende sectie te genereren. Roterende microtomen kunnen extreem dunne weefselcoupes genereren (0,5 – 60 µm). Om deze methode te kunnen gebruiken, moet het weefsel echter vóór het snijden worden uitgehard door het monster te dehydrateren en in te bedden in paraffine of epoxyhars – een tijdrovend en arbeidsintensief proces.

Cryostaatmicrotomen werken op dezelfde manier als roterende microtomen, behalve dat het snijden plaatsvindt in een gecontroleerde, afgesloten vriezer. Om weefsel voor te bereiden op cryosectie moeten vaste of verse monsters worden ingebed in een mal gevuld met medium op waterbasis en snel worden ingevroren. Het invriezen en inbedden van het monster bereikt een soortgelijk doel als het inbedden van epoxy of paraffine: het uitharden van het monster om het te stabiliseren voordat het in stukken wordt gesneden. Hierdoor kunnen cryostaatmicrotomen ook extreem dunne plakjes genereren.

Als u beeldvormingsmethoden gebruikt die beperkt zijn tot dunne secties, zoals elektronen- of helderveldmicroscopie, zijn roterende of cryostaatmicrotomen een goede keuze. Deze methoden zijn echter niet efficiënt voor het afbeelden van grote monsters en dik weefsel.

Vibrerende microtomen gebruiken een vibrerend mes dat langzaam in het weefsel snijdt om secties te genereren. Deze instrumenten kunnen gefixeerde of verse weefsels rechtstreeks snijden zonder ze in een verhardend medium in te bedden, waardoor tijd en moeite worden bespaard bij de weefselpreparatie. Omdat ze echter op zacht weefsel werken, genereren vibrerende microtomen doorgaans dikkere plakjes (>50 µm). Dit maakt deze methode een geschikter hulpmiddel voor volumetrische beeldvorming, zoals confocale, twee-fotonen- en lichtbladmicroscopie.