各种组织切片方法的操作和优缺点分析

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组织切片伴随着显微镜技术和免疫 实验等的发展而得到广泛的应用。本文对其中的冰冻切片、石蜡切片、碳蜡切片、超薄切片、塑料切片等几种常用的实验方法相关操作步骤进行介绍。

冰冻切片

是免疫组织化学染色中最常用的一种切片方法。其最突出的优点是能够较完好地保存多种抗原 的免疫活性，尤其是细胞表面抗原更应 采用冰冻切片。新鲜的组织及已固定的组织均可作冰冻切片。

冰冻时，组织中水份易形成冰晶，往往影响抗原定位。一般认为冰晶少而大时，影响较小，冰晶小而多时，对组织结构损害较大，在含水量较多的组织中上述现象更易发生。冰晶的大小与其生长速率成正比，而与成核率(形成速率)成反比，即冰晶形成的数量愈多则愈小，对组织结构影响愈严重。

因此，应尽量降低冰晶的数量。Fish认为冰冻开始时，冰晶成核率较慢，以后逐渐增加，其临界温度为-33。C, 从-30。C降至-43。C之间，成核率急剧增加达1018，然后再减慢。基于上述理论可采取以下措施减少冰晶的形成。

(1)速冻，使组织温度骤降，缩短从-33。C43。C的时间，减少冰晶的形成。其方法有二：

①干冰-丙酮(酒精)法：将150-200ml丙酮(酒精)装入小保温杯内，逐渐加入干冰，直至饱和呈粘稠状，再加干冰不再昌泡时，温度可达-70℃C，用一小烧杯(50-100ml)内装异戊烷约50ml，再将烧杯缓慢置入干冰丙酮(纯酒精)饱和液内，至异戊烷温度达-70℃时即可使用。

将组织(大小为1cm×0.8cm×0.5cm)投入异戊烷内速冻30-60s后取出，或置恒冷箱内以备切片，或置-80℃低温冰箱 内贮存。

②液氮法：将组织块平放于软塑瓶盖或特制小盒内(直径约2cm)，如组织块小可适量加OCT包埋剂浸没组织，然后将特制小盒缓缓平放入盛有液氮的小杯内，当盒底部接触液氮时 即开始气化沸腾，此时小盒保持原位切勿浸入液氮中，大约10-20s组织即迅速冰结成块。

取出组织冰块立即置入-80℃冰箱贮存备用，或置入恒冷箱切片机冰冻切片。

(2)将组织置于20%-30%蔗糖溶液1～3天，利用高渗吸收组织中水分，减少组织含水量。

影响冰冻切片的因素较多，因此，技术难度较大，选择好的冰冻切片机是保证切片质量的关键。目前冰冻切片机有两类：

①恒慢冰冻切片机(Cryastat)：为较理想的冰冻切片机，型号很多，但其基本结构是将切片机置于-30℃C低温密闭室内，故切片时不受外界温度和环境影响，可连续切薄片至2-4μm，完全能满足免疫组织化学标记要求。切片时，低温室内温度以-15℃～18℃为宜，温度过低组织易破碎，抗卷板的位置及角度要适当，载玻片附贴组织切片，切勿上下移动。

②开放式冰冻切片机：包括半导体致冷切片机和甲醇致冷切片以及老式的CO2、氯乙烷等冷冻切片机。切片时暴露空气中，温度不易控制，切片技术难度 大，在高温季节 ，切片更加困难，且切片厚8～15μm，不易连续切片，但其优点是价廉，国内有生产。

冰冻切片后如不染色，必须吹干，贮存低温冰箱内， 或进行短暂预固定后贮存冰箱保存

石蜡切片

其优点是组织结构保存良好，在病理和回顾性研究中有较大的实用价值，能切连续薄片，组织结构清晰，抗原定位准确。用于免疫组化技术的石蜡切片制备与常规制片略有不同：

①脱水、透明等过程应在4℃。C下进行，以尽量减少组织抗原的损失。

②组织块大小应限于2cm×1.5cm×0.2cm，使组织充分脱水、透明、浸蜡。

③浸蜡、包埋过程中，石蜡应保持在60℃以下，以溶点低的软蜡最好(即低温石蜡包埋)。

以上全过程为18-24h，也可在室温内使用自动脱水机代替。如组织块小，直径小于0.5cm，可用快速石蜡包埋切片，全过程只需4h左右。

石蜡切片为常规制片技术，切片机多为轮转式，切片厚度2～7μm，应用范围广，不影响抗体的穿透性，染色均匀一致。由于甲醛固定、有机熔剂和包埋剂对组抗原有一定的损害及遮蔽，使抗原特征发生改变。

有人报告经蛋白酶消化，可以改善光镜免疫组化染色强度，常用的有胰蛋白酶、链霉蛋白酶及胃蛋白酶等消化法。石蜡切片应入37℃恒温箱过夜，这样烤片可减少染色中脱片现象。切片如需长期贮存，可存放于4℃冰箱内备用。

石蜡切片优点较多，但在制片过程中要经过酒精、二甲苯等有机溶剂处理，组织内抗原活性失去较多，有人采用冷冻干燥包埋法(Freeze drying embedding methed)，可以保存组织内可溶性物质，防止蛋白变性和酶的失活，从而减少了抗原的丢失。

该法是将新鲜组织低温速冻，利用冷冻干燥机(Freezing dryer)在真空、低温条件下排除组织内水分 ，然后用甲醛蒸气固定干燥的组织，最后将组织浸蜡、包埋、切片。此法可用于免疫荧光标记、免疫酶标记及放射自显影。

振动切片

用振动切片机(Vibratotme)，可以把新鲜组织(不固定不冰冻)切成厚片20～100μm，以漂浮法在反应板进行免疫组织化学染色，然后在解剖显微镜下检出免疫反应阳性部位，修整组织进行后固定，最后按电镜样品制备、脱水、包埋、超薄切片、染色观察等。

组织不冰冻，无冰晶形成和组织抗原破坏，在免疫组化染色前避免了组织脱水、透明、包埋等步骤对抗原的损害，能较好地保留组织内脂溶性物质和细胞膜抗原，主要用于显示神经系统抗原分布研究。这种包埋前染色，尤其实用于免疫电镜观察。

塑料切片

塑料包埋切片常用包埋剂有甲基丙烯酸盐类(Glycol methacrylate, GMA)及环氧树脂类(Epon 812,618)，其优点是可以同时作光镜和电镜检测，能相互对照所查抗原，定位准确。塑料包埋切片可切出比石蜡切片更薄的切片，光镜切片可薄至0.5～2um，故称半薄切片(Semithin section)。

GMA保存抗原较好，不与组织产生共聚合，但形态学结构欠佳。环氧树脂如Fpon和Araldite能较好地保存形态学结构，但在聚合过程中易和组织起作用，改变抗原结构。塑料包埋切片由于处理程序繁多，抗原活性易丢失。

同时半薄切片进行免疫染色时，抗血清不易穿透树脂，因此，塑料切片主要用于免疫电镜的超微切片前定位。包埋前染色的标本，切片薄切片后不需染色，直接在相差显微镜下观察免疫反应部位呈黑点状，定位后进一步作超薄切片，这样，可以明显提高免疫电镜阳性检出率。

超薄切片

电镜标本制作见第七章 ，应用超薄切片机(Ultrotome)进行切片。

碳蜡切片

碳蜡(Carbowax)，学名聚乙烯二醇(Polyethlene glycol, PEG)为水溶性蜡。根据其分子量不同，碳蜡有多种，如400、800、1000、1500、4000、6000等，用于组织包埋的有1500、4000两种，其熔点分别38℃C和52。C左右，常温下为固体石蜡状，加温熔化呈液体状。

本法的特点是组织固定水洗后，不需脱水透明可直接浸蜡包埋，且切片方法与常规石蜡切片相同。切下的组织片漂浮水面后自然展开，碳虹迅速深化，组织片即可展平，制片过程简单易行。

具体操作简述如下：组织块不宜过大，一般限定在1.5cm×1cm×0.1cm以内。

①组织固定后充分水洗去除固定液，用滤纸吸干组织表面水。

②将组织浸入碳蜡(1500)内，45℃30min。

③再次浸入混合混合碳蜡液(1500和4000等量混合液)，52℃ 30min。

④浸入等量混合碳蜡液(或根据气温、湿度变化调整4000和5000混合比例，如气温高湿度大可以4000：1500=3：2混合，反之，则2：3混合)。

⑤用等量混合碳蜡或调整混合碳蜡包埋成组织蜡块。

⑥切片与石蜡切片相同。在操作过程中，碳蜡组织块应尽量避免与水或冰接触，贮存时应密封干燥冷藏。

本法优点是操作程序减少，时间缩短，组织不经有机溶剂损害、温度低、抗原性保存比石蜡切片好，组织结构清晰。缺点是夏季室温高时切片较困难，连续切片不如石蜡切片顺利;由于碳蜡有强吸湿性，不易长期保存。

从上文我们可看到，各种的组织切片方法的优点和不足各不同，例如冰冻切片法能较好地保存抗原的活性但实验要求高，而石蜡法则在保存组织结构完整性上表现出色但活性保存度低，而碳蜡法操作简单但不易保存