Слово Микротом происходит от сочетания греческих слов mikros (малый) и tomē (рассечение) и представляет собой приспособление для получения тонких срезов (от долей микрона до нескольких микрон). Такие срезы используются в качестве объектов для исследования в биологические микроскопы.
Биологические микроскопы работают в проходящем свете, поэтому объекты, наблюдаемые в такой микроскоп должны быть плоскими и прозрачными. Чтобы срезы растений, подготавливаемые к изучению, удовлетворяли этим требованиям, их необходимо резать по возможности тоньше и аккуратнее. Кроме того, срез не должен быть косым, т.е. толщина среза на всем протяжении должна быть примерно одинаковой, чтобы были хорошо видны все микроанатомические особенности растения.
.jpg)
Для изготовления тонких плоских срезов можно воспользоваться лезвием для опасной бритвы, канцелярским ножом и подобным режущим устройством.
Однако для изготовления достаточно тонких (от микрона до нескольких микрон) и плоских срезов биологических тканей лучше всего подходит специальное устройство, называемое Микротом. Данные устройства специально созданы для того, чтобы упростить и облегчить изготовление поперечных срезов растений, а также срезов других биологических тканей.
Современные профессиональные микротомы - сложные приборы, обеспечивающие получение большого количества срезов препарата, с заданными параметрами.
В любительской практике используются в основном ручные микротомы.
В настоящее время в интернетмагазинах Украины компанией Delta Optical предлагаются две модели ручных микротомов:
-
проще и дешевле - микротом Delta Optical школьный;
-
более сложный и дорогой - микротом Delta Optical ручной с лезвием
.jpg)
.jpg)
Микротом Delta Optical школьный
Описание конструкции
Микротом Delta Optical школьный сделан полностью из пластмассы, состоит из двух деталей, скрепленных посредине никелированным винтиком М3 с фторопластовой шайбой. Между этими деталями установлено обычное лезвие для безопасной бритвы.
.jpg)
Одна Половина микротома конструктивно идентична передней половинке безопасной бритвы. Вторая половинка представляет собой цилиндр с донышком. В донышке выполнены два радиально расположенных отверстия.
.jpg)
Принцип действия данного школьного микротома Delta Optical заключается в том, что бритвенное лезвие режет стебли и листья растений, вращаясь вокруг оси, функцию которой выполняет скрепляющий винт. Работа микротома схожа с работой кухонного комбайна с насадкой для шинковки овощей.
Стебель или лист подается в одно из радиально расположенных отверстий толщиной 4 мм на дуге длиной 15 мм (таким образом, налагая ограничение по размеру стебля или листа). С внешней стороны перед отверстием для удобства подачи нарезаемого материала в корпусе отформованы небольшие конусные желобки.
.jpg)
Микротом Delta Optical ручной с лезвием
Описание конструкции
Микротом Delta Optical ручной с лезвием состоит из цилиндрического корпуса, состоящего из двух соосных, соединенных через микровинт деталей, и двух фланцев.
.jpg)
Верхняя часть корпуса изготовлена из черного полированного анодированного металла и имеет внутренний диаметр 21 мм. Внутри нее находится фиксатор, состоящий из двух плоских металлических пластин из нержавейки, имеющих на рабочей стороне накатку с шипами для удержания при изготовлении срезов биологического материала. Одна пластина фиксатора прикреплена к стенке фиксатора. Вторая пластина подвижная, подпружиненная ленточной пружиной. Биологический материл фиксируется блестящим винтом М4 с большой круглой головкой с накаткой. При вкручивании винта пластины сдвигаются и фиксируют образец, при выкручивании винта пластины раздвигает возвратная пружина. Максимальное расстояние, на которое могут быть раздвинуты пластины - 13 мм.
.jpg)
Верхняя часть корпуса запрессована в алюминиевый полый фланец, в который вклеен шлифованный стеклянный диск с внутренним отверстием по наружному диаметру трубки корпуса.
.jpg)
Предназначение стеклянного диска - направлять при нарезке образков лезвие, идущее в комплекте с микротомом. Для этого поверхность стекла имеет гладкую шлифованную, идеально ровную поверхность.
Нижняя часть корпуса большего диаметра, чем верхняя и изготовлена из никелированного металла. В верхней, конусной ее части по окружности нанесена шкала с цифрами от 0 ...10 и так далее до пятидесяти. Цифры означают микроны. Цена деления шкалы один микрон.
Для справки: 1 микрон равен одной миллионной метра или оной тысячной миллиметра. Это очень маленькая величина, сопоставимая по размеру с одним клеточным слоем растения.
Две части корпуса сопряжены друг с другом через микровинт. При вращении по часовой стрелке нижней части корпуса относительно верхней на оно деление шкалы, биоматериал выдвигается из микротома на один микрон и наоборот.
Нижняя часть корпуса запрессована во фланец из черного твердого пластика, имеющий прямую накатку по окружности. Этот фланец выполняет одновременно роль подставки и ручки для приложения усилия вращения.
.jpg)
Лезвие для нарезки биоматериала имеет режущий профиль типа Chisel-shaped (D) и напоминает по форме опасную бритву. Сейчас такими бритвами уже никто не пользуется, но наши прадеды были хорошо с ней знакомы.
.jpg)
В состоянии поставки лезвие имеет только лишь предварительную заточку и не пригодно для полноценного использования, поэтому перед началом работы лезвие необходимо правильно заточить.
В домашних условиях полноценно заточить такое лезвие практически невозможно, поскольку для этого необходимо специальное оборудование. Придется обратиться к услугам специалиста.
Использование микротомов
В теплое время года практически в любом дворе многоэтажки достаточно много растений, листья, стебли и корневища которых годятся для изготовления анатомических срезов. В холодное время для приготовления анатомических срезов наиболее доступны стебли и листья комнатных растений.
Для наших исследований были выбраны: стебель конского щавеля, стебель молодого побега дикого винограда, стебель цветка лилии и пиона, растущие во дворе многоэтажки.
Для нарезки биоматериала были использованы последовательно:
-
Лезвие для безопасной бритвы - самое доступное для наших целей приспособление.
-
Микротом Delta Optical школьный
-
Микротом Delta Optical ручной с лезвием
При помощи обычного лезвия от безопасной бритвы вполне возможно добиться приемлемых результатов в нарезке анатомических срезов растений. Если хорошо потренироваться, то приемлемый результат не заставит себя долго ждать.
Для того, чтобы научиться пользоваться школьным микротом Delta Optical, как и в любом другом новом деле тоже необходим опыт и сноровка.
Для того, чтобы выполнить анатомический срез школьным микротом Delta Optical необходимо с внешней стороны микротома (там, где расположены конусные желобки) подать в отверстие биологический материал и провернуть оправу (находящуюся с противоположной стороны).
.jpg)
Если стараться подавать материал, не наклоняя его в стороны и совсем немного подавать его вперед, получается качественный - тонкий и плоский срез. Обязательным критерием успеха должно быть использование качественного и нового лезвия.
Лезвие и биоматериал необходимо смачивать водой.
Нарезать биоматериал школьным микротомом немного неудобно, поскольку приходится одновременно держать микротом, вращать оправку и подавать в приемное отверстие биоматериал. Но это только поначалу.
Во-первых, не сложно приноровиться одной рукой вращать оправку, а второй рукой одновременно придерживая корпус микротома подавать в отверстие биоматериал.
Во-вторых, можно зафиксировать микротом на столе при помощи двухстороннего скотча и таким образом упростить процесс.
В итоге имеем, что при определенной сноровке в школьный микротом Delta Optical вполне можно получить качественные анатомические срезы.
Удобство и польза от школьного микротома Delta Optical в том, что при резке стебля или листа растения нет необходимости напрягаться, стараясь на глаз обеспечить перпендикулярность лезвия относительно стебля для получения плоских (с параллельными друг другу плоскостями) срезов. Используя данный микротом проще обеспечить требуемую минимальную толщину среза, чем лезвием отдельно. Кроме того, при работе со школьным микротомом намного меньше риск пореза, чем при неумелом обращении с лезвием. Поэтому он будет хорошим дополнением для детского микроскопа. Родитель может не беспокоиться о безопасности своего ребенка.
Бесспорно, более совершенным, универсальным и удобным инструментом для изготовления срезов является микротом Delta Optical ручной с лезвием.
Преимущество этого микротома заключается в том, что нарезаемый биоматериал, фиксируется фиксатором и при помощи микровинта с градацией в один микрон подается для резки. Этим обеспечивается идеальная плоскостность и минимально возможная толщинка среза.
Приемное отверстие для биоматериала довольно велико - 13 мм. Необходимо учитывать, что не только листья, но и стебли многих растений тонкие и очень нежные. При попытке зажать фиксатором биоматериал и сделать поперечный срез такие листья и стебли начинает гнуться и сминаться и как следствие срезы получаются некачественными.
Чтобы устранить указанную проблему необходимо в таких случаях применять специальную оправку, в которой биоматериал будет надежно зафиксирован. При этом оправка не должна мешать процессу изготовления срезов, в том числе не тупить лезвие. Хорошим материалом для такой оправы является сердцевина бузины, катальпы и других деревьев с похожим строением сердцевины. Можно использовать как материал для оправки корнеплоды моркови или картофеля (желательно некрахмального, самый некрахмальный - молодой картофель).
Самым доступным материалом для оправки, пожалуй, является пенопласт, который входит состав упаковок большинства товаров, и вообще найти его не составит большого труда. Пенопласт легко режется, надежно фиксирует биоматериал, не тупит лезвие, но иногда при резании издает неприятные скрипящие звуки.
.jpg)
В процессе работы с микротом Delta Optical школьный и микротом Delta Optical ручной с лезвием были изготовлены срезы: стебля конского щавеля, молодого побега дикого винограда, стебель цветка лилии и пиона. Дополнительно были сделаны срезы указанного биоматериала обычным лезвием для безопасной бритвы.
Срезы были перенесены на предметные стекла и затем рассмотрены под микроскопом.
.jpg)
Результаты наблюдений фиксировались при помощи окулярной камеры Delta Optical DLT-Can 2.0МП.
Дикий виноград:
.jpg)
Лезвие
.jpg)
Микротом Delta Optical школьный
.jpg)
Микротом Delta Optical ручной с лезвием
Заключение:
На полученных фотографиях хорошо заметна разница между срезами, полученными с использованием лезвия, микротом Delta Optical школьный и микротомом Delta Optical ручной с лезвием.
Если разница в фотографиях срезов, полученных при использовании лезвия для безопасной бритвы и микротом Delta Optical школьный не столь заметна, то фотографии срезов, полученных с использованием микротома Delta Optical ручной с лезвием заметно лучше. Они более светлые, четкие и контрастные.
Хорошо просматривается структура эпидермы, гиподермы и другие элементы и составляющие внутреннего строения стеблей растений.
Подводя итог можно смело утверждать, что лучшим выбором для изготовления анатомических срезов растений будет микротом Delta Optical ручной с лезвием.
Единственным недостатком этого устройства является сравнительно высокая цена (но ведь и устройство это весьма точное и поэтому сложное в производстве, что и влияет на итоговую цену).
Микротом Delta Optical школьный тоже заслуживает и внимания, и одобрения. Используя этот микротом легче, удобнее и безопаснее получать качественные срезы биоматериала растений.