冰冻切片的制作方法
一、概述
所谓冰冻法(Freezing method),就是先将组织块进行冰冻,水分成为包埋介质,组织块在一定温度和时间内变硬,然后使用切片机进行薄片切割的一种方法。
(一) 冰冻切片法分类
一般冰冻切片机:用Co2气、液氮等,通过制冷的气体或液体冰冻组织块与切片刀,因受周围环境的影响,夏季不易操作。半导体制冷切片机,通过半导体材料的制冷原理,使组织块和刀冷冻,并需要循环水降除半导体材料的高热,夏季不易操作。恒冷箱式切片机,不受外界温度的影响,不需要循环水,四季都能切成非薄的切片,操作方便用时间短,用途广泛是目前最为理想的切片机。
(二)恒冷箱式切片机及切片法
机器构造:(1)制冷室:有轮转式切片机,切片机的手轮在室的右外侧壁;组织托台放组织托用;速冰冷锤,是铸铁圆块,能迅速吸取组织中热量,起速冻作用。(2)开关:电源开关;温度设定调节键;时钟键;除霜时间设定键;半导体速冻键;(按此健在十分钟里提高温度-4摄氏度)。(3)切片机调节系统:有快慢进或退键,修整组织块时可快或慢进退机头。组织接近刀刃时要慢进键,并不停的旋转手轮,组织修平后,松开进机头键开始切片。
恒冷箱式切片机最大的优点不受外界温度变化的影响,操作很方便,5¡ª10分钟内可切出满意的薄片,是外科病理快速诊断;酶化学的新鲜组织切片;组织化学脂质染色;免疫组化,特别是免疫荧光等技术开展必备的仪器。
(三)冷冻切片需要温度及时间
在零下15——20摄氏度之间,大部分组织均能切出良好的切片。各器官组织切片的最适温度及时间见下表:
各器官组织冷冻切片的最适温度及时间表
组 织 温 度 时 间 新鲜 固定后
皮肤及脂肪 -26摄氏度 -28摄氏度 3~5min 5~8min 胃肠、食管、膀胱 -18摄氏度 -20摄氏度 3~5min 5~6min 子宫、卵巢 -20摄氏度 -22摄氏度 3~4min 4~5min 腮腺、肌肉 -17摄氏度 -19摄氏度 3~4min 4~5min 脾、淋巴结、甲状腺 -16摄氏度 -18摄氏度 2~3min 4~5min 脑组织 -15摄氏度 -17摄氏度 2~3min 4~5min
注:表中温度及时间指组织厚度0.3-0.4 cm
(四)冷冻温度及时间的关系
制冷温度数越大对组织冰硬的时间越短,但往往是欲速越不达,组织冻过切片呈碎屑状,得不到完整切片;并出现冰晶,改变组织应有的形态,细胞呈现脂肪样细胞状态,特别是脑组织肾透明细胞癌组织最明显。如果按表中所示的制冷温度操作时间稍长一点也不会影响切片质量。但冷冻时间太长尽管冷度不是很高,也会使一些器官的组织坚硬似骨,如子宫平滑肌瘤,卵巢纤维瘤韧带纤维瘤等良性肿瘤组织的新鲜标本难以制成切片。处理方法:掌握好制冷的温度和时间,一但组织冰过,可用手指温一温组织块,如果还不行,就拿到冷室外暖后再切。
(五)持刀器的倾斜度
持刀器是用来夹持切刀片的夹子,并能调节刀的倾斜度,一般从4-6度最适当。切片刀的倾斜度是指刀刃面和水平面所形成的角度,角度不足或过大时,均不能取切片。
在倾斜度不足时,切片呈现锯齿状,横行的波纹的切片,也不能成切片带,严重时砍坏组织。
在倾斜度过大时,切片带发生纵走裂痕,严重时不能切取切片甚至砍坏组织块。因切片机旋转,丝杠向外推出组织块,组织块和清角度的刀相碰造成破坏组织块。
二.冷冻切片
将组织块置于金属组织托上面,(常规外科快速病理切片组织与托之间用化学胶水粘附即可,如免疫荧光,酶化学染色用OCT包埋剂,防止异荧光或影响酶染色。)组织块冰硬后,将连组织的金属托固定于机头上,按快进或退键使组织块接近于切片刀,按慢进键,右手旋转手轮至修平组织面,左手松开按键,右手旋转手轮即可切片。切片时可用
防卷板,防卷板与刀片平行放置,应略低于刀刃,与刀刃平行不能切片,低于刀刃太多不能防卷,通过调节防卷板螺丝使切片平展于防卷板下面为好。不用防卷板直接切削至组织上极留蒂,将切片用毛笔轻轻扫平与组织块面上。将切削片从防卷板或组织块上面粘附于切片上即可。 切片的厚度按需而定,一般外科快速病理切片,免疫组化荧光法染色4-5um都能切破细胞膜,不会影响抗体与抗原的接触。组织化学的脂肪染色,要求10-15 um;神经鞘染色8-10 um。另外还有一些病毒的免疫荧光或免疫组化染色2 um,在切薄片时可用OCT包埋剂将组织包埋于中心,这样更容易切成
三、组织切片固定液
为使组织细胞保持接近于它生前的正常状态,在标本制作的过程中,要经过各种方法的处理,截止组织成分的融化消失,特别防止抗原弥散、丢失和终止分解酶的活性,以免抗原破坏而丧失抗原性,并转变为不溶性物质从而有利于保存。这些就是固定的意义。
常用的固定液有三大类:丙酮醇类;醛类及碳化二亚胺,固定原理有二个方面:一类是使蛋白质沉淀,另一类是使蛋白质交联而起固定作用。下面分类介绍。
(一)丙酮和醇类
对蛋白质沉淀起固定作用,对抗原的抗原性影响小,对组织结构上的抗原及微生物抗原的固定效果好,但对胞质的蛋白及低分子多肽较差。
丙酮:优点对抗原的抗原性影响小,对组织的通透性较好,缺点对组织的一般染色性较差。
乙醇:优点同丙酮但对组织的一般染色性较丙酮好,缺点对组织的通透性较差。为了增加固定效果常配成卡若氏混合固定液,除能增加对组织穿透性,还能祛除细胞膜的脂质成分,有利于抗体的穿透和减少非特异性染色。
(二)醛类
对蛋白质发生交联而起固定作用,能很好的保持组织结构,也能固定低分子多肽,是免疫酶电镜观察,对多肽免疫酶染色时首选醛类固定液。醛类最大的缺点也正是其交联作用,造成细胞膜的通透性减少,并使大多数抗原尤其是大分子抗原丧失其抗原性。这也许是由于交联作用使抗原分子形态结构发生变化,出现空间障碍使抗体不能与抗原决定簇
接触,或者是抗原与其他分子发生分子间交联,遮盖了抗原决定簇。戊二醛弊病更加严重,故很少单独使用。目前一般用新鲜解聚的多聚甲醛,它的弊病比戊二醛小的多。如果控制浓度可以降低它对抗原的影响,但必须在四度下的冰箱内进行。4%多聚甲醛对HBSAg免疫球蛋白等影响不大,但对许多组织的抗原,病毒抗原有明显的损害,宜用1~1.5%浓度,为了保存微细结构,可加至0.2%苦味酸,或加至2%醋酸,或用多聚甲醛配成BOUIN氏液,都能增加固定效果。
此外:过碘酸、赖氨酸和多聚甲醛(PLP法)对富于糖分子的组织有很好固定作用,对病毒的抗原性影响较小。其原理是:过碘酸氧化抗原的糖分子,形成新的醛基通过赖氨酸的作用进行分子内及分子间交联,蛋白分子的固定有多聚甲醛来完成。故多聚甲醛可增加至2%浓度。
(三)碳化二亚胺(carbodiimide):又称卡比马钙。
是常用来将半抗原结合到载体蛋白上的一种水溶性物质,它作用于羟基使之形成酰基异尿素,然后通过酰胺键与附近的氨基交联起来.如果羟基与氨基的位置接近,碳化二亚胺对蛋白质的固定作用与醛类同样有效,对抗原的遮盖作用及降低细胞的通透性的作用比醛类小,是一种有前途的新的固定剂。
四、固定的方法
常规HE染色,以甲醇、丙酮、乙醇或卡诺氏固定液均可,固定切片1-2min。免疫组化染色时先用上述固定剂4℃15min,预实验,如果所要标记的抗原不理想时,再选择其他的固定剂。醛类的交联作用具有高度的pH依赖性,pH高时交联作用强,表面组织先被固定,就妨碍固定液的进一步穿透,造成固定不均。造成固定不充分的抗原则可能发生弥散,特别在科研保存组织块待冰冻切片时,最好用二级固定剂,第一级先用pH6-6.5多聚甲醛固定4-6小时,第二级用pH9-11同样的固定液保存组织块。
组织块保存,因长期保存于多聚甲醛固定液中,对多数的抗原是不稳定的,可考虑用以下的保存法:
①快速冷冻,选放在液氮中,然后放在-80℃低温冰箱保存。
②固定后的切片低温保存,如腺病毒抗原的冰冻切片或涂片在4℃.可保存2周,-5℃可保存2-3个月,-20℃ 可保存一年以上。
③甲醛固定的冰冻切片,在5-15%蔗糖磷酸缓冲液中,在4℃可保存1-2
周。
五、染色
(一)常规苏术素伊红染色(HE)
将固定后的切片水洗片刻浸染苏术素1 min;水洗后盐酸酒精分化;充分水洗(或用PH7.8-80氨水浸泡片刻水洗)至显蓝,伊红染30秒;水洗切片;常规脱水、透明、封固切片。
(二)组织化学染色
糖、蛋白质和脂肪,按组织化学染色法要求进行。
(三)酶染色
按酶化学技术要求进行。
(四)免疫组化、含免疫荧光染色
按免疫组化技术进行。
冰冻切片的注意事项
1.速冻:是冰冻切片的关键,因为只有速冻才能减少组织内的冰晶,最好的办法是将速冻头迅速压在组织上,冻好后就可以切片特别适用于较脆的组织;而含有脂肪组织较多的组织,最好放在液氮里处理,在液氮里冷冻要注意不要冻过头,2-3秒钟就要拿出来看一下,只要4/5的组织已经冻住就可以了,否则会引起组织发脆或冷冻头与组织分离。 . 2、固定:切片后应立即放入甲醇中固定,不能等切片干后再固定,后者容易造成细胞退变。固定液有很多种我们实践认为甲醇作用快,收缩小,染色较清晰,是冰冻切片最理想的固定液,如加5%的冰醋酸效果更好。
3. 包埋剂:可用普通胶水代替,但要加入适量的水(胶水与水的比例约2:1左右)太稀了容易损伤切片刀,太稠了粘在切片上不容易洗掉,影响切片质量。
4. 冰冻用切片刀:不仅要磨的快,而且要磨的直,否则切出的片子就不会平整,不能进入抗卷板,最好能使用一次性刀片。
5. 如果组织发脆,可等几分钟后再切,也可用手在组织上稍稍加温,如果用手摸组织块,最好戴手套,或用玻片间的纸夹在手与组织之间,以防感染。
6. 冷冻室的温度,冬天一般设在-19℃左右,夏天设在-22℃左右。不同的组织有不同的温度要求,肝脏、甲状腺组织温度控制在-15℃左右,脂肪组织一般在-35℃以下。
7. 冷冻切片机应长期处于恒温冷冻状态,经常的开关机器电源容易造成压缩机损伤
冰冻切片的制作方法
一、概述
所谓冰冻法(Freezing method),就是先将组织块进行冰冻,水分成为包埋介质,组织块在一定温度和时间内变硬,然后使用切片机进行薄片切割的一种方法。
(一) 冰冻切片法分类
一般冰冻切片机:用Co2气、液氮等,通过制冷的气体或液体冰冻组织块与切片刀,因受周围环境的影响,夏季不易操作。半导体制冷切片机,通过半导体材料的制冷原理,使组织块和刀冷冻,并需要循环水降除半导体材料的高热,夏季不易操作。恒冷箱式切片机,不受外界温度的影响,不需要循环水,四季都能切成非薄的切片,操作方便用时间短,用途广泛是目前最为理想的切片机。
(二)恒冷箱式切片机及切片法
机器构造:(1)制冷室:有轮转式切片机,切片机的手轮在室的右外侧壁;组织托台放组织托用;速冰冷锤,是铸铁圆块,能迅速吸取组织中热量,起速冻作用。(2)开关:电源开关;温度设定调节键;时钟键;除霜时间设定键;半导体速冻键;(按此健在十分钟里提高温度-4摄氏度)。(3)切片机调节系统:有快慢进或退键,修整组织块时可快或慢进退机头。组织接近刀刃时要慢进键,并不停的旋转手轮,组织修平后,松开进机头键开始切片。
恒冷箱式切片机最大的优点不受外界温度变化的影响,操作很方便,5¡ª10分钟内可切出满意的薄片,是外科病理快速诊断;酶化学的新鲜组织切片;组织化学脂质染色;免疫组化,特别是免疫荧光等技术开展必备的仪器。
(三)冷冻切片需要温度及时间
在零下15——20摄氏度之间,大部分组织均能切出良好的切片。各器官组织切片的最适温度及时间见下表:
各器官组织冷冻切片的最适温度及时间表
组 织 温 度 时 间 新鲜 固定后
皮肤及脂肪 -26摄氏度 -28摄氏度 3~5min 5~8min 胃肠、食管、膀胱 -18摄氏度 -20摄氏度 3~5min 5~6min 子宫、卵巢 -20摄氏度 -22摄氏度 3~4min 4~5min 腮腺、肌肉 -17摄氏度 -19摄氏度 3~4min 4~5min 脾、淋巴结、甲状腺 -16摄氏度 -18摄氏度 2~3min 4~5min 脑组织 -15摄氏度 -17摄氏度 2~3min 4~5min
注:表中温度及时间指组织厚度0.3-0.4 cm
(四)冷冻温度及时间的关系
制冷温度数越大对组织冰硬的时间越短,但往往是欲速越不达,组织冻过切片呈碎屑状,得不到完整切片;并出现冰晶,改变组织应有的形态,细胞呈现脂肪样细胞状态,特别是脑组织肾透明细胞癌组织最明显。如果按表中所示的制冷温度操作时间稍长一点也不会影响切片质量。但冷冻时间太长尽管冷度不是很高,也会使一些器官的组织坚硬似骨,如子宫平滑肌瘤,卵巢纤维瘤韧带纤维瘤等良性肿瘤组织的新鲜标本难以制成切片。处理方法:掌握好制冷的温度和时间,一但组织冰过,可用手指温一温组织块,如果还不行,就拿到冷室外暖后再切。
(五)持刀器的倾斜度
持刀器是用来夹持切刀片的夹子,并能调节刀的倾斜度,一般从4-6度最适当。切片刀的倾斜度是指刀刃面和水平面所形成的角度,角度不足或过大时,均不能取切片。
在倾斜度不足时,切片呈现锯齿状,横行的波纹的切片,也不能成切片带,严重时砍坏组织。
在倾斜度过大时,切片带发生纵走裂痕,严重时不能切取切片甚至砍坏组织块。因切片机旋转,丝杠向外推出组织块,组织块和清角度的刀相碰造成破坏组织块。
二.冷冻切片
将组织块置于金属组织托上面,(常规外科快速病理切片组织与托之间用化学胶水粘附即可,如免疫荧光,酶化学染色用OCT包埋剂,防止异荧光或影响酶染色。)组织块冰硬后,将连组织的金属托固定于机头上,按快进或退键使组织块接近于切片刀,按慢进键,右手旋转手轮至修平组织面,左手松开按键,右手旋转手轮即可切片。切片时可用
防卷板,防卷板与刀片平行放置,应略低于刀刃,与刀刃平行不能切片,低于刀刃太多不能防卷,通过调节防卷板螺丝使切片平展于防卷板下面为好。不用防卷板直接切削至组织上极留蒂,将切片用毛笔轻轻扫平与组织块面上。将切削片从防卷板或组织块上面粘附于切片上即可。 切片的厚度按需而定,一般外科快速病理切片,免疫组化荧光法染色4-5um都能切破细胞膜,不会影响抗体与抗原的接触。组织化学的脂肪染色,要求10-15 um;神经鞘染色8-10 um。另外还有一些病毒的免疫荧光或免疫组化染色2 um,在切薄片时可用OCT包埋剂将组织包埋于中心,这样更容易切成
三、组织切片固定液
为使组织细胞保持接近于它生前的正常状态,在标本制作的过程中,要经过各种方法的处理,截止组织成分的融化消失,特别防止抗原弥散、丢失和终止分解酶的活性,以免抗原破坏而丧失抗原性,并转变为不溶性物质从而有利于保存。这些就是固定的意义。
常用的固定液有三大类:丙酮醇类;醛类及碳化二亚胺,固定原理有二个方面:一类是使蛋白质沉淀,另一类是使蛋白质交联而起固定作用。下面分类介绍。
(一)丙酮和醇类
对蛋白质沉淀起固定作用,对抗原的抗原性影响小,对组织结构上的抗原及微生物抗原的固定效果好,但对胞质的蛋白及低分子多肽较差。
丙酮:优点对抗原的抗原性影响小,对组织的通透性较好,缺点对组织的一般染色性较差。
乙醇:优点同丙酮但对组织的一般染色性较丙酮好,缺点对组织的通透性较差。为了增加固定效果常配成卡若氏混合固定液,除能增加对组织穿透性,还能祛除细胞膜的脂质成分,有利于抗体的穿透和减少非特异性染色。
(二)醛类
对蛋白质发生交联而起固定作用,能很好的保持组织结构,也能固定低分子多肽,是免疫酶电镜观察,对多肽免疫酶染色时首选醛类固定液。醛类最大的缺点也正是其交联作用,造成细胞膜的通透性减少,并使大多数抗原尤其是大分子抗原丧失其抗原性。这也许是由于交联作用使抗原分子形态结构发生变化,出现空间障碍使抗体不能与抗原决定簇
接触,或者是抗原与其他分子发生分子间交联,遮盖了抗原决定簇。戊二醛弊病更加严重,故很少单独使用。目前一般用新鲜解聚的多聚甲醛,它的弊病比戊二醛小的多。如果控制浓度可以降低它对抗原的影响,但必须在四度下的冰箱内进行。4%多聚甲醛对HBSAg免疫球蛋白等影响不大,但对许多组织的抗原,病毒抗原有明显的损害,宜用1~1.5%浓度,为了保存微细结构,可加至0.2%苦味酸,或加至2%醋酸,或用多聚甲醛配成BOUIN氏液,都能增加固定效果。
此外:过碘酸、赖氨酸和多聚甲醛(PLP法)对富于糖分子的组织有很好固定作用,对病毒的抗原性影响较小。其原理是:过碘酸氧化抗原的糖分子,形成新的醛基通过赖氨酸的作用进行分子内及分子间交联,蛋白分子的固定有多聚甲醛来完成。故多聚甲醛可增加至2%浓度。
(三)碳化二亚胺(carbodiimide):又称卡比马钙。
是常用来将半抗原结合到载体蛋白上的一种水溶性物质,它作用于羟基使之形成酰基异尿素,然后通过酰胺键与附近的氨基交联起来.如果羟基与氨基的位置接近,碳化二亚胺对蛋白质的固定作用与醛类同样有效,对抗原的遮盖作用及降低细胞的通透性的作用比醛类小,是一种有前途的新的固定剂。
四、固定的方法
常规HE染色,以甲醇、丙酮、乙醇或卡诺氏固定液均可,固定切片1-2min。免疫组化染色时先用上述固定剂4℃15min,预实验,如果所要标记的抗原不理想时,再选择其他的固定剂。醛类的交联作用具有高度的pH依赖性,pH高时交联作用强,表面组织先被固定,就妨碍固定液的进一步穿透,造成固定不均。造成固定不充分的抗原则可能发生弥散,特别在科研保存组织块待冰冻切片时,最好用二级固定剂,第一级先用pH6-6.5多聚甲醛固定4-6小时,第二级用pH9-11同样的固定液保存组织块。
组织块保存,因长期保存于多聚甲醛固定液中,对多数的抗原是不稳定的,可考虑用以下的保存法:
①快速冷冻,选放在液氮中,然后放在-80℃低温冰箱保存。
②固定后的切片低温保存,如腺病毒抗原的冰冻切片或涂片在4℃.可保存2周,-5℃可保存2-3个月,-20℃ 可保存一年以上。
③甲醛固定的冰冻切片,在5-15%蔗糖磷酸缓冲液中,在4℃可保存1-2
周。
五、染色
(一)常规苏术素伊红染色(HE)
将固定后的切片水洗片刻浸染苏术素1 min;水洗后盐酸酒精分化;充分水洗(或用PH7.8-80氨水浸泡片刻水洗)至显蓝,伊红染30秒;水洗切片;常规脱水、透明、封固切片。
(二)组织化学染色
糖、蛋白质和脂肪,按组织化学染色法要求进行。
(三)酶染色
按酶化学技术要求进行。
(四)免疫组化、含免疫荧光染色
按免疫组化技术进行。
冰冻切片的注意事项
1.速冻:是冰冻切片的关键,因为只有速冻才能减少组织内的冰晶,最好的办法是将速冻头迅速压在组织上,冻好后就可以切片特别适用于较脆的组织;而含有脂肪组织较多的组织,最好放在液氮里处理,在液氮里冷冻要注意不要冻过头,2-3秒钟就要拿出来看一下,只要4/5的组织已经冻住就可以了,否则会引起组织发脆或冷冻头与组织分离。 . 2、固定:切片后应立即放入甲醇中固定,不能等切片干后再固定,后者容易造成细胞退变。固定液有很多种我们实践认为甲醇作用快,收缩小,染色较清晰,是冰冻切片最理想的固定液,如加5%的冰醋酸效果更好。
3. 包埋剂:可用普通胶水代替,但要加入适量的水(胶水与水的比例约2:1左右)太稀了容易损伤切片刀,太稠了粘在切片上不容易洗掉,影响切片质量。
4. 冰冻用切片刀:不仅要磨的快,而且要磨的直,否则切出的片子就不会平整,不能进入抗卷板,最好能使用一次性刀片。
5. 如果组织发脆,可等几分钟后再切,也可用手在组织上稍稍加温,如果用手摸组织块,最好戴手套,或用玻片间的纸夹在手与组织之间,以防感染。
6. 冷冻室的温度,冬天一般设在-19℃左右,夏天设在-22℃左右。不同的组织有不同的温度要求,肝脏、甲状腺组织温度控制在-15℃左右,脂肪组织一般在-35℃以下。
7. 冷冻切片机应长期处于恒温冷冻状态,经常的开关机器电源容易造成压缩机损伤