EA042254B1 - Вакуумный аппарат, используемый для фиксации объектов в электронной микроскопии - Google Patents
Вакуумный аппарат, используемый для фиксации объектов в электронной микроскопии Download PDFInfo
- Publication number
- EA042254B1 EA042254B1 EA202192721 EA042254B1 EA 042254 B1 EA042254 B1 EA 042254B1 EA 202192721 EA202192721 EA 202192721 EA 042254 B1 EA042254 B1 EA 042254B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- vacuum
- vacuum apparatus
- chamber
- apparatus used
- electronic microscopy
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для вакуумной подготовки биологических образцов для электронной микроскопии, и может быть использовано в различных областях науки, в частности в гистологии.
Как известно, целью вакуумной инфильтрации образцов ткани является удаление воздуха из ткани при процессе фиксации материала, ускорение проникновения фиксаторов в ткань и инфильтрация фиксированного материала парафином в вакуумной среде.
В качестве прототипа данного изобретения авторы выбрали устройство для вакуумной обработки гистологического материала [1], главными элементами которого являются терморегулятор и манометр, позволяющие регулировать температуру инфильтрации тканевого материала и контролировать уровень разряжения воздуха в кювете. Несмотря на хорошую сохранность структуры клеток и тканей при микроскопическом анализе препаратов, данное устройство имеет ряд недостатков:
1) данное устройство предназначено для получения срезов с целью фиксации в парафине только при световой микроскопии. Известно, что толщина таких срезов должна быть не менее 5 мкм;
2) после фиксации образцов на данном устройстве не происходит полного обезвоживания материала, в связи с чем невозможно сделать ультратонкий срез на микротоме для проведения электронной микроскопии.
Задачей изобретения является создание устройства, которое бы устранило вышеперечисленные недостатки.
Задача решена тем, что в разработанном вакуумном устройстве нагреватель для равномерного распределения тепла размещен под камерой на дне водяной бани.
Сущность изобретения состоит в следующем. Прибор состоит из электрической и механической части. Электрическая часть состоит из контроллера (термостата Enda ET 2411), который поддерживает установленную температуру с точностью до ±1,5°C (фиг. 1D). Температура в объекте измеряется с помощью датчика NTC-10 кОм и подается на контроллер для дальнейшей обработки (фиг. 1В и 3A). Внутри ванны размещен нагреватель на 500 Вт (фиг. 4.10), который нагревает водяную баню до установленной температуры на контроллере (фиг. 4.8). Сигнальная лампа L1 служит для визуального контроля состояния прибора (фиг. 1С). С целью безопасности установлен предохранитель F1 на 5 А, предохраняющий устройство от коротких замыканий в приборе и нагревателе (фиг. 4.11). K1 - включатель сетевого питания (фиг. 4.12).
Механическая часть прибора состоит из корпуса, изготовленного из следующих материалов:
A) водяная баня - нержавеющая сталь (фиг. 4.13);
Б) верхняя панель - нержавеющая сталь (фиг. 1);
B) боковые плоскости из пластмассы (фиг. 1);
Г) камера для образцов - алюминий (фиг. 2);
Д) верхняя крышка камеры из пластмассы (фиг. 3.2);
Е) прокладка камеры из силикона (фиг. 3.4).
В вакуумную камеру размещается держатель N с образцами в количестве 6 штук (фиг. 2). Откачка воздуха происходит с помощью безмасляного диафрагменного насоса марки KNF 079112. Нагреватель с целью равномерного распределения тепла размещен под камерой на дне водяной бани. Контроллер и другие электрические элементы размещаются в пластмассовой коробке над водяной баней с целью исключения попадания воды на электрическую часть.
Технические характеристики аппарата.
1. Напряжение питания - 220 В, 50 Гц.
2. Потребляемая мощность - 600 Вт.
3. Диапазон температурной регулировки 20-90°.
4. Точность поддержания температуры ±1,5°C.
5. Вес без воды - 3 кг.
6. Габариты - 330x200x170 мм.
Преимущества данного устройства.
1. При фиксации биологических объектов в вакуумном аппарате происходит полное обезвоживание образцов, что позволяет получать из них ультратонкие срезы (70-100 нм) на ультрамикротоме для проведения электронно-микроскопических исследований.
2. В образцах, прошедших фиксацию в вакуумном аппарате, устраняется деформация (фиг. 5А, В, С, G) про- и эукариотических клеток (фиг. 5D, Е), сохраняется целостность окруженных мембраной органелл (фиг. 5F, Н).
На нижеследующей фиг. 5 представлены сравнительные фотографии со светового (А, В, D, Е) и электронного (С, F, G, Н) микроскопов различных частей растений, сделанные после фиксации без вакуума (левый столбик - А, В, С, G) и фиксации в вакуумном аппарате, изготовленном нами (правый столбик - D, E, F, Н), при том, что не производилось никаких изменений в составе реактивов, использующихся в процессе фиксации. Значительная деформация клеточных и неклеточных элементов растений, прошедших фиксацию без вакуума, хорошо видна и на световом, и на электронном микроскопе (А, В, С, G).
- 1 042254
На ультраструктурном уровне наблюдается нарушение целостности мембраны, окружающей вакуоли, которые участвуют в формировании и создании объема растительных клеток, структурных элементов хлорофилла, связей между хлорофиллами и других органелл, находящихся в цитоплазме (в частности, нарушение целостности крист митохондрий) (С, G). В противоположность описанному, в образцах, прошедших фиксацию в вакуумном аппарате, в окруженных мембраной структурах клетки, не наблюдается заметных изменений. Необходимо отметить, что структура хлоропластов, отличающихся наличием мембранной структуры и сложностью элементов матрикса, выявляется только у растений, прошедших фиксацию с участием вакуумного аппарата (F, Н).
Литература
Буданцев А.Ю. Устройство для вакуумной обработки гистологического материала// Цитология, 2015, т. 57, № 10, с. 742-745.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯУстройство для фиксации и вакуумной обработки объектов в электронной микроскопии, состоящее из электрической части с напряжением питания 220 В, 50 Гц, потребляемой мощностью 600 Вт, содержащее контроллер (8) для поддержания установленной температуры с точностью до ±1,5°С в диапазоне 20-90°С, датчик NTC-10 кОм, нагреватель (10) на 500 Вт, размещенный внутри ванны (13), сигнальную лампу (9), предохранитель (И) на 5 А, включатель сетевого питания (12), при этом устройство выполнено в виде корпуса, содержащего верхнюю панель, боковые панели, в котором размещена вакуумная камера (6) с держателем для образцов, верхней крышкой с прокладкой, при этом к вакуумной камере подключен безмасляный диафрагменный насос для поддержки давления в камере - 1±0,1 атм, причем вес устройства без воды - 3 кг, а габариты - 330x200x170 мм.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA042254B1 true EA042254B1 (ru) | 2023-01-27 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Michel et al. | Cryosectioning of plant material frozen at high pressure | |
| US4071766A (en) | Micro-chamber for electron optical examinations particularly for the electron microscopic examination of biological objects | |
| Login et al. | Microwave fixation provides excellent preservation of tissue, cells and antigens for light and electron microscopy | |
| Mehdizadeh et al. | How to prepare biological samples and live tissues for scanning electron microscopy (SEM) | |
| CA1301465C (en) | Apparatus and method for cryopreparing biological tissue for ultrastructural analysis | |
| US4705949A (en) | Method and apparatus relating to specimen cells for scanning electron microscopes | |
| CN110062880A (zh) | 通过受控样品蒸发制备无损冷冻载网 | |
| US8986947B2 (en) | Stabilization method for biological samples by combination of heating and chemical fixation | |
| GB2471162A (en) | Method of automatically processing tissue samples in a tissue processor | |
| DE60238064D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und präsentation einer gewebeprobe für die histologische untersuchung | |
| Pogorelov et al. | Study of potassium deficiency in cardiac muscle: quantitative X‐ray microanalysis and cryotechniques | |
| US9017964B2 (en) | Preparing biological samples for analysis | |
| EA042254B1 (ru) | Вакуумный аппарат, используемый для фиксации объектов в электронной микроскопии | |
| Nordestgaard et al. | Critical‐point drying versus freeze drying for scanning electron microscopy: A quantitative and qualitative study on isolated hepatocytes | |
| Edelmann | Freeze-dried embedded specimens for biological microanalysis | |
| Edelmann | A simple freeze‐drying technique for preparing biological tissue without chemical fixation for electron microscopy | |
| Frederik et al. | Ice crystal damage in frozen thin sections: freezing effects and their restoration | |
| Zierold | Preparation of cryosections for biological microanalysis | |
| Zierold | Cryopreparation of mammalian tissue for X‐ray microanalysis in STEM | |
| AU2006282124B2 (en) | Preparing biological samples for analysis | |
| Zheng et al. | Investigation of viability of plant tissue in the environmental scanning electron microscopy | |
| Battersby et al. | Vitrification of aqueous suspensions from a controlled environment for electron microscopy: An improved plunge‐cooling device | |
| Fuchs et al. | Instrumentation and specimen preparation for electron beam X‐ray microanalysis of frozen hydrated bulk specimens | |
| Sitte et al. | A new versatile system for freeze-substitution, freeze-drying and low temperature embedding of biological specimens | |
| Ross et al. | Preparation and assessment of frozen‐hydrated sections of mammalian tissue for electron microscopy and X‐ray microprobe analysis |