Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Көлденең кесудің ультражұқа үлгілерге арналған әдісі. Ультрамикротомия – үлгіні өте жұқа кесінділерге кесу әдісі, олар ультражұқа кесінділер деп аталады және беріліс электронды микроскопында (TEM) әртүрлі ұлғайтулармен зерттеуге және құжаттауға болады. Көбінесе биологиялық үлгілер үшін қолданылады, бірақ пластиктер мен жұмсақ металдардың кесінділерін де дайындауға болады. Кесінділер өте жұқа болуы керек, себебі стандартты электронды микроскоптың 50-125 кВ электрондары 150 нм-ден қалың биологиялық материалдан өте алмайды. Ең жақсы ажыратымдылық үшін кесінділер 30-60 нм болуы тиіс. Бұл шамамен 0,1 мм қалыңдықтағы адам шашын диаметрі бойынша 2000 кесіндіге бөлуге немесе бір қызыл қан жасушасын 100 кесіндіге кесуге тең.
Ultrafine specimen slicing technique
Ultramicrotomy is a method for cutting specimens into extremely thin slices, called ultra thin sections, that can be studied and documented at different magnifications in a transmission electron microscope (TEM). It is used mostly for biological specimens, but sections of plastics and soft metals can also be prepared. Sections must be very thin because the 50 to 125 kV electrons of the standard electron microscope cannot pass through biological material much thicker than 150 nm. For best resolutions, sections should be from 30 to 60 nm. This is roughly the equivalent to splitting a 0.1 mm thick human hair into 2,000 slices along its diameter, or cutting a single red blood cell into 100 slices.
Ультрамикротомиялық процесс
Үлгілердің өте жұқа бөліктері "ультрамикротом" деп аталатын арнайы құралмен кесіледі. Ультрамикротом көбінесе биологиялық өте жұқа кесу үшін алмаз пышақпен, ал бастапқы кесу үшін жиі қолданылатын шыны пышақпен жабдықталады. Ультрамикротомия процесінде көптеген басқа да құралдар қолданылады. Үлгі блогының қай бөлігінен өте жұқа кесінді алуға болатынын анықтамас бұрын, техник 0,5–2 мкм аралығындағы жартылай жіңішке немесе "қалың" кесінділерді қарап тексереді. Бұл қалың кесінділер сондай-ақ зерттеу кесінділері деп те аталады және үлгінің дұрыс бөлігі жұқа кесуге дайын тұрғанын анықтау үшін жарық микроскопымен қаралады. 50–100 нм қалыңдықтағы "өте жұқа" кесінділерді ТЭМ-де (электронды микроскопта) қарауға болады. Ультрамикротомия арқылы алынған тіндік кесінділер пышақтың кесу күшімен қысылады. Сонымен қатар, блоктардың кесілген бетін интерференциялық микроскопиямен зерттеу нәтижесінде кесінділер көбінесе тегіс емес екені анықталады. Епон немесе Вестопал кіріктіру ортасы ретінде қолданылғанда, жоталар мен ойыстардың биіктігі әдетте 0,5 мкм-ден аспайды, яғни, қалыпты кесінділердің қалыңдығынан 5–10 есе артық (1). Зерттелетін үлгіден кішкентай үлгі алынады. Үлгілер жануарлар немесе өсімдіктер тіндері сияқты биологиялық материалдардан немесе тас, металл, магниттік лента, пластик, пленка сияқты бейорганикалық материалдардан болуы мүмкін. Үлгі блогының беті алдымен 1 мм х 1 мм өлшемде болу үшін кесіледі. "Қалың" (1 мкм) кесінділер оптикалық микроскоппен қарау үшін алынады. ТЭМ үшін кесілетін аймақ таңдалады және блок беті бір жағы 0,7 мм-ден аспайтын өлшемге дейін қайтадан кесіледі. Блок беттері әдетте шаршы, трапеция, тіктөртбұрыш немесе үшбұрыш пішіндес болады. Соңында, жұқа кесінділер ультрамикротоммен шыны немесе алмаз пышақпен кесіледі және кесінділер суға салынған ыдыста (қайықта немесе науада) жүзіп қалады. Содан кейін кесінділер су бетінен алынып, мыс, никель, алтын немесе басқа металл торға бекітіледі. 50 кВ мен 120 кВ арасындағы үдеу кернеулері бар беріліс электронды микроскопиясы үшін кесіндінің оптималды қалыңдығы шамамен 30–100 нм құрайды.
Ultra thin sections of specimens are cut using a specialized instrument called an "ultramicrotome". The ultramicrotome is fitted with either a diamond knife, for most biological ultra thin sectioning, or a glass knife, often used for initial cuts. There are numerous other pieces of equipment involved in the ultramicrotomy process. Before selecting an area of the specimen block to be ultra thin sectioned, the technician examines semithin or "thick" sections range from 0.5 to 2 μm. These thick sections are also known as survey sections and are viewed under a light microscope to determine whether the right area of the specimen is in a position for thin sectioning. "Ultra thin" sections from 50 to 100 nm thick are able to be viewed in the TEM. Tissue sections obtained by ultramicrotomy are compressed by the cutting force of the knife. In addition, interference microscopy of the cut surface of the blocks reveals that the sections are often not flat. With Epon or Vestopal as embedding medium the ridges and valleys usually do not exceed 0.5 μm in height, i. e., 5–10 times the thickness of ordinary sections (1). A small sample is taken from the specimen to be investigated. Specimens may be from biological matter, like animal or plant tissue, or from inorganic material such as rock, metal, magnetic tape, plastic, film, etc. The sample block is first trimmed to create a block face 1 mm by 1 mm in size. "Thick" sections (1 μm) are taken to be looked at on an optical microscope. An area is chosen to be sectioned for TEM and the block face is re trimmed to a size no larger than 0.7 mm on a side. Block faces usually have a square, trapezoidal, rectangular, or triangular shape. Finally, thin sections are cut with a glass or diamond knife using an ultramicrotome and the sections are left floating on water that is held in a boat or trough. The sections are then retrieved from the water surface and mounted on a copper, nickel, gold, or other metal grid. Ideal section thickness for transmission electron microscopy with accelerating voltages between 50kV and 120kV is about 30–100 nm.
Алдын ала төлемдер
1952 жылы Хумберто Фернандес Моран крио-ультрамикротомияны енгізді, бұл ұқсас техника, бірақ -20 және -150°C арасындағы мұздату температурасында жүзеге асырылады. Крио-ультрамикротомия мұздатылған биологиялық үлгілерді өте жұқа кесектерге кесуге мүмкіндік береді. «Дәстүрлі» ультрамикротомияға қарағандағы артықшылығы – жылдамдық, себебі үлгіні мұздатып, кесу бір-екі сағаттың ішінде жасалуы мүмкін.
In 1952 Humberto Fernandez Morán introduced cryo ultramicrotomy, which is a similar technique but done at freezing temperatures between −20 and −150°C. Cryo ultramicrotomy can be used to cut ultra thin frozen biological specimens. One of the advantages over the more "traditional" ultramicrotomy process is speed, since it should be possible to freeze and section a specimen in 1 to 2 hours.