De wereld onder de microscoop

Microtomen algemeen  door Ronald Schulte 


Een microtoom is een stuk gereedschap waarmee een plakje weefsel kan worden gesneden dat zo dun is dat het bruikbaar is voor licht- of electronenmicroscopie. Het plakje wordt coupe genoemd en moet voor plantaardig weefsel ongeveer 10-15 µm en voor dierlijk weefsel 1-7 µm dik zijn ( 1 µm = 1 micrometer = 1 duizendste millimeter).
Zoals reeds beschreven op de Histologie pagina wordt het weefsel meestal ingegoten in paraffine (voor ultra dunne coupes kan ook een kunsthars worden gebruikt). Dit ingeblokte weefsel wordt op een stempel, blokje hout of cassette gemonteerd en ingespannen op het microtoom. Met een bijzonder scherp mes worden daarna plakjes weefsel gesneden. Er bestaan verschillende typen microtomen:


• handmicrotoom
• 
rotatiemicrotoom
• 
sledemicrotoom

• cryostaat (vriesmicrotoom)
• 
ultramicrotoom


Handmicrotoom



Een handmicrotoom is een simpel microtoom dat voor sommige preparaten bruikbaar is. Met name plantencoupes (stengels, knoppen en bladeren) kunnen hiermee redelijk gesneden worden. Op deze site zijn enkele preparaten te zien die op deze manier gesneden zijn. Het grote nadeel van dit type microtoom is dat zeer dun en regelmatig snijden bijna niet mogelijk is waardoor het preparaat al snel onbruikbaar blijkt te zijn. In een coupe van plantenmateriaal is dit minder hinderlijk en daarom voor plantaardig materiaal wel bruikbaar. Bijkomend voordeel van dit microtoom is de aanschafprijs. Die is net onder de 100 euro en kan besteld worden van bijvoorbeeld Euromex.




Rotatiemicrotoom  Tekst afkomstig van collega-microscopist Yvan Lindekens

Rotatiemicrotomen zijn wellicht de meest gebruikte toestellen in de zoölogische microtechniek. Het rotatiemicrotoom werd op het einde van de 19e eeuw uitgevonden door de Amerikaan Pfeifer (1883). Drie jaar later kwam Charles Minot met een analoge maar betere machine. Het toestel wordt sindsdien ook wel “Minot-microtoom” genoemd. Het werkingsprincipe van het rotatiemicrotoom is in wezen eenvoudig. De praktische realisatie ervan is dat allerminst. De cirkelvormige beweging van het draaien aan het handwiel van het microtoom wordt omgezet in een rechtlijnige beweging, die de objecthouder met het te snijden object op en neer beweegt. Tegelijkertijd wordt bij elke bewegingscyclus de objecthouder een vooraf ingestelde afstand naar het mes toe bewogen. Bij andere systemen beweegt het mes naar het te snijden object toe. Loodrecht op de op- en neergaande beweging van de objecthouder bevindt zich het microtoommes. Bijelke neergaande beweging wordt op die manier een plakje van het object afgesneden. Rotatiemicrotomen zijn nauwelijks te kloppen als het aankomt op de snelheid waarmee een object kan worden gesneden. Een ander belangrijk voordeel is dat door de opwarming van de paraffine als het paraffineblokje het mes raakt, de sneden aan elkaar kleven. Daardoor kunnen hele reeksen coupes onder eenzelfde dekglas worden gemonteerd, waardoor ze makkelijk in hun onderlinge samenhang kunnen worden bestudeerd . Bij andere snijmethoden kan dat ook, maar is aanzienlijk ingewikkelder.
De paraffine preparaten op deze site zijn gesneden met dit type microtoom. Het is een vrij goedkoop apparaat en geeft voor de amateur fantastische snij- resultaten.
De kunststof-preparaten op deze website zijn gesneden met een electrisch aangedreven microtoom met retractie die in aanschaf wat duurder is. Dit microtoom is de LKB Historange 2218. 

Huidige professionele versies van dit type microtoom zien er uit zoals op onderstaande afbeeldingen. Links een microtoom met handbediening, rechts een electrisch aangedreven microtoom. Ze werken echter allemaal volgens hetzelfde principe: weefsel beweegt langs een stilstaand mes, weefsel schuift een ingestelde dikte op en er volgt weer een snede etcetera.

Microtoommessen

Er zijn twee soorten messen voor dit type microtoom te verkrijgen: het vaste mes en de wegwerpmessen.
 Vaste messen zijn er in vele soorten met vele snijhoeken en dergelijke. Messen slijpen is een kunst die aangeleerd moet worden. Het laten slijpen is makkelijk maar uiteraard vrij duur. De goedkoopste oplossing is gebruik te maken van wegwerpmessen. Daarvoor is een speciale meshouder benodigd. De auteur heeft zeer goede ervaringen met de messen van Leica Microsystems (zie afbeelding). 

Sledemicrotoom


Bij een sledemicrotoom beweegt niet het object, zoals bij een rotatiemicrotoom, maar juist het mes. Dit type microtoom is zeer geschikt om houtige plantendelen te snijden.  








 Cryostaat (vriesmicrotoom)



Op een vriesmicrotoom worden snel ingevroren weefsels met een glazen mes gesneden. Groot voordeel van dit type is dat het weefsel weinig voorbereiding nodig heeft. Het heeft niet de lange dehydratietijden nodig zoals bij paraffine technieken. De vriestechniek wordt bij sommige operatieve ingrepen gebruikt omdat de chirurg zeer snel kan beschikken over de resultaten van microscopisch onderzoek.






 Ultramicrotoom



Dit type microtoom wordt gebruikt voor het vervaardigen van ultra dunne coupes geschikt voor de licht- en electronenmicroscopie. Weefsel wordt hier niet in relatief zacht paraffine gegoten maar met een veel harder kunsthars doordrenkt. Coupes worden gesneden met een glazen - of diamanten mes.

Bovenstaand artikel is afkomstig van de zeer uitgebreide microscopie-website
"De wereld onder de microscoop" van Ronald Schulte.