病理组织切片制作技术_病理组织切片制作
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病理组织切片制作技术
病理组织切片常用的制作方法有三种。即石蜡切片法,冰冻切片法和火棉胶切片法。以石蜡切片法为代表,切片的基本制作过程是:
组织取材→固定→冲洗→脱水→透明→浸蜡→组织包埋→组织切片→展片附贴→切片脱蜡→染色→脱水→染片透明→封固。
以上基本过程是互相联系的,任何一环节出现问题,都将使整个切片制作归于失败。因此应细致、耐心、认真负责,并事先做好计划安排。
一、取材
采取病料,要刀剪锐利,剪切时不可挤压,扯拉病料,以防人为损伤。切取的工具要清洁。采取病料越新鲜越好,一般不超过死后24小时。应选择病变部与可疑病变部切取,切取时要由表及里,有浅入深并包括周围正常组织一部分。特殊病料应根据器官的结构特点切取。管状,囊状和皮肤组织应注意垂直切取(横切)。带有薄膜的组织,要防止切时薄膜分离和脱落。
切取组织块大小,以1.5×1.5×0.3厘米为宜,最厚不宜超过0.5厘米。组织块病变一面应平整光滑,另一面可不平整,以便包埋时辨认。切取后,放入事先准备好的装有固定液的磨口玻璃广口瓶中,并做好标记。
二、固定
固定的目的是迅速将组织细胞杀死,使细胞中的蛋白质,糖,脂肪等凝固,从而保持与活组织相似的结构状态。材料取下后,应迅速固定。固定液数量应为病理组织块的5到20倍。由于一般把组织块浸入固定液后数小时,固定液渗入组织液的深度只达2到3厘米。因此,可以放置冰箱内固定,使组织内酶失去作用,细菌也能停止滋生。
最常用的固定液是10%的福尔马林溶液:使用时,用40%的甲醛饱和水溶液10毫升,加水90毫升配成。
三、冲洗
固定后的组织块,应将固定液洗去。一般均用流水(自来水)冲洗12到24小时左右。及时冲洗尚有停止固定的作用,防止固定过度,有利于制片染色。
冲洗时如不方便用流水冲洗,也可用较大容器盛装水浸洗,每隔相当时间换水一次。整个浸洗时间比流水冲洗应稍长一些。酒精固定的组织材料不需冲洗。
四、脱水
经过固定的组织,冲洗后要进行脱水。脱水的目的在于将组织内的水分用酒精或其他溶剂置换出来,为石蜡等其他包埋剂浸入组织创造条件。常用的脱水剂为酒精。由于酒精可以任何比例与水结合,对组织穿透力强,又能使组织硬化,因而不能将组织从水中直接移入浓度高的酒精中,应从低浓度逐渐到高浓度。脱水必须充分,否则给浸蜡造成困难。
除用酒精作脱水剂外,还可以用正丁醇(N—Butyla alcohol)。正丁醇微溶于水,能与各种浓度酒精混合,也能直接溶解石蜡。故组织经正丁醇脱水后,不须经二甲苯透明。用正丁醇作脱水剂,组织块收缩减低,也不会过硬,故比酒精优越。
五、透明
透明的目的是将组织内的酒精用矿物油或植物油置换出来,并溶解石蜡,帮助石蜡浸透组织。由于经过透明剂处理的组织块用肉眼观察呈透明状,故称这一过程为透明。常用的透明剂为二甲苯(Xylol),因其穿透力较强,因而组织在二甲苯中停留时间不宜过长,一般透明时间在30分钟左右即可。
六、浸蜡 浸蜡是指组织经过透明作用以后,放入溶化的石蜡中浸渗,使石蜡浸入组织块中,冷却后,才能进行切片。
通常选择熔点在52~56℃之间的石蜡,并视切片时环境的气温而选择。室温高则选用熔点稍高的石蜡,反之,则选用熔点较低的石蜡,这样可防止切片时石蜡太软或易碎裂。浸蜡的过程是:
二甲苯石蜡混合液(1:1)
1小时 二甲苯石蜡混合液(1:2)
1小时
石蜡(1)
1小时30分 石蜡(2)
1小时30分
上述过程可在56℃~58℃恒温箱中进行,含二甲苯的混合液可用磨口小瓶盛装。
七、包埋
包埋就是将已浸渗好的组织包埋于浸渗剂中。根据需要,包埋的方法常有石蜡包埋法和火棉胶包埋法。石蜡包埋法:
(1)先将熔化的石蜡倒入包埋框,用加热的镊子将欲包埋的组织块在蜡液内放置好。注意各组织块之间的距离和每个组织块的位置和方向。
(2)迅速第二次往平皿内倾倒蜡液,淹没组织块。待蜡液出现凝固层后,即轻轻放入冷水盆中或冰箱中使其凝固。石蜡完全凝固后,倒出冷缩的蜡块片,用加热的外科刀,按组织块位置修整蜡片待用。
对于实验动物(狗和兔等)组织,一般的脱水透明和浸蜡时间如下: 处理步骤处理时间(min)处理步骤处理时间(min)① 75%酒精长短不定二甲苯Ⅰ、Ⅱ⑥ 30 ② 85%酒精 120-300 二甲苯Ⅲ⑦ 60
③ 95%酒精Ⅰ和Ⅱ 120-300 56-58℃石蜡⑧ 30 ④无水酒精Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 30 56-58℃石蜡⑨ 60-120 ⑤无水酒精Ⅲ 60-120 56-58℃石蜡⑩ 120-180
注:摘自病理学技术,人民卫生出版社,王伯,李玉松,黄高,张远强主编。
八、组织切片
不同的切片制备方法,其切片方法也有较大差别,组织切片法包括石蜡切片法、冰冻切片法、火棉胶切片法、石蜡包埋半薄切片法、树脂包埋薄切片法和大组织石蜡切片法等。常用的切片工具包括组织切片机、切片刀和自动磨刀仪器等。以下分别加以叙述。
(一)石蜡切片法
组织经石蜡包埋后制成的蜡块,用切片机制成切片的过程称为石蜡切片法。为现在病理诊断常用的制作切片的方法。在切片前应先切去标本周围过多的石蜡(此过程称为修块)但也不能留得太少,否则易造成组织破坏,连续切片时分片困难。一般切4-6μm的切片,特殊情况可切1-2μm。要观察病变的连续性,可制作连续切片。除此之外,石蜡包埋的组织便于长期保存,因此石蜡切片仍是目前各种切片制作方法中最常用,最普遍的一种方法。
1.切片前的准备
(1)固定后的标本经脱水、透明、浸蜡和包埋后,制成蜡块。高质量的蜡块和锋利的切片刀是保证切片质量的关键环节。检查切片刀是否锋利,简便的方法是用头发在刀锋上碰一下,如一碰即断,说明刀锋锋利。用显微镜观察可确定刀口是否平整,有无缺口。
(2)准备充足的经过处理的清洁载玻片和恒温烤片装置,大中号优质狼毫毛笔和铅笔(用于在载玻片的粗糙端写号),如用普通载玻片,可用碳素墨水和蛋白甘油按3:1体积混合后书写。
2.切片制作过程
(1)将预先修好的组织块先在冰箱中冷却,而后装在切片机固定装置上。将切片刀装在刀架上,刀刃与蜡块表面呈5℃夹角。将蜡块固定,调整蜡块与刀至合适位置,并移动刀架或蜡块固定装置,使蜡块与刀刃接触。
(2)切片多使用轮转式切片机,使用时左手执毛笔,右手旋转切片机转轮。先修出标本,直到组织全部暴露于切面为止,但小标本注意不要修得太多,以免无法切出满意的用于诊断的切片,标本应注意切全。切出蜡片后,用毛笔轻轻地托起,尔后用眼科镊夹起,正面向上放入展片箱(展片温度根据作用的石蜡熔点进行调整,一般低于蜡熔点10~12℃),待切片展平后,即可进行分片和捞片。切片经30%的酒精初展后,再用载玻片捞起放入展片箱更易展平。为减少切片刀与组织块在切片过程中产生的热量,使石蜡保持合适的硬度,切片时可经常用冰块冷却切片刀和组织块,尤其在夏季高温季节更为必要。(3)轮转式切片机切取组织,是由下向上切,为得到完整的切片,防止组织出现刀纹裂缝,应将组织硬脆难切的部分放在上端(如皮肤组织,应将表皮部分向上。而胃肠等组织,应将浆膜面朝上)。
(4)捞片时注意位置,要留出贴标签的空间,并注意整齐美观。捞起切片后,立即写上编号。
(5)切片捞起后,在空气中略微干燥后即可烤片。一般在60℃左右烤箱内烤30min即可,也可用烤片器烤片。血凝块和皮肤组织应及时烤片。但对脑组织待完全晾干后,才能进行烤片。否则,可能产生气泡影响染色。
3.注意事项
(1)组织的取材和固定 取材时,组织块的大小厚薄应适当,过大、过厚的组织,固定液不易渗透,易引起固定不良。过小、过薄的组织,在固定和脱水的过程中易变硬或产生弯曲扭转,同样影响切片质量。陈旧、腐败和干枯的组织不宜制作切片。用陈腐组织制成的切片,往往核浆共染,染色模糊,组织结构不清,无法进行观察。固定不及时和固定不当的组织,染色时常出现核质着色较浅,轮廓不清,出现不同程度的片状发白区。组织固定时,固定液的量应充足,至少要在4倍以上,同时注意组织块不要与容器粘连。至于组织固定的时间,根据具体情况加以掌握。有关固定时应注意的事项,可参见有关章节。(2)组织脱水、透明和浸蜡组织脱水用的各级酒精,应保证相应浓度,以便组织脱水彻底。但无水酒精中,组织块放置时间不宜过长,否则组织过硬,切片困难。遇到此情况,可将组织浸在香柏油中软化,用二甲苯洗去香柏油后,再重新浸蜡和包埋。脱水酒精,尤其是无水酒精中混有水分,则组织脱水不干净。经二甲苯时,组织也无法透明,呈现浑浊。此时应将组织在新的酒精中重新脱水。二甲苯透明也应充分,否则不利于石蜡的浸透。但组织在二甲苯内的时间应严格掌握,时间过长组织易碎,也无法切出好的切片。时间不足,则石蜡不易浸透。浸蜡的温度也不宜过高,时间长短也应加以控制。总之,组织脱水、透明和浸蜡对于切片质量都有一定影响,组织脱水、透明和浸蜡过度,组织块变硬变脆,因此对于小块组织或小动物标本应注意时间。但若时间不够,组织块硬化不够,也不利于切片和染色,因此,应注意各具体环节的操作,并注意保证各种试剂的质量。
(3)切片切片刀要求锋利且无缺口,切片自行卷起多由切片刀不锋利所致,切片刀有缺口时,易造成切片断裂破碎和不完整。骨组织切片时,用重型刀较好。全钢刀或单面钨刀也适合石蜡或火棉胶包埋的骨组织。
(4)切片刀和切片机切片刀放置的倾角以20-30℃为好。倾角过大切片上卷,不能连在一起。过小则切片皱起。应注意维护切片机,防止因螺丝松动产生震动,切片时会造成切片厚薄不均。遇硬化过度的肝、脑、脾等组织时,应轻轻切削,防止由于震动产生空洞现象。(5)特殊要求切片的制作 石蜡切片虽然有很多优点,但制片过程中要经过酒精和二甲苯等有机溶剂处理,因此很易造成组织内抗原性的丧失,在用于免疫组织化学染色时影响结果的准确性。因而有人采用冷冻干燥包埋法,即将新鲜组织低温速冻,利用冷冻干燥机在真空和低温条件下除去组织内的水分,然后用甲醛蒸汽固定干燥后的组织,而后在进行浸蜡、包埋和切片。此法可保存组织内的可溶性物质,防止蛋白质变性和酶的失活,减少抗原的丢失。用于免疫荧光标记、免疫酶标记和放射自显影。
(二)冰冻切片法
冰冻切片在组织学技术中应用广泛,对临床快速病理诊断尤其具有重要意义。另外,因冰冻切片制作时不经各级酒精的脱水,二甲苯的透明等过程,因此对脂肪和类脂的保存较好,在进行脂肪染色和神经组织髓鞘的染色常用。冰冻切片多用于新鲜组织,甲醛固定的组织和低温冰箱冷藏的组织块等。组织不经任何包埋剂而直接放在制冷台上冷却后进行切片。
1.恒冷箱切片 将组织块在恒冷箱的切片机上切片。恒冷箱切片机的种类较多,可根据实际情况加以选用。一般调节温度为-25℃左右。箱内温度下降后,打开观察窗,将组织固着器放置到速冻台上,先放少量OCT或羧甲基纤维素,待冻结后将组织块放上,并在其周围加适量包埋剂,将组织块包埋。组织冻结后,将组织固着器装到切片机上,调整组织的切面与刀刃平行并贴近刀刃,将厚度调至适当位置后,关闭观察窗。初步修出组织切面后,放下抗卷板,开始切片。切出切片用载玻片贴附后,进行吹干或固定。这种切片用于科研和教学的连续切片,效果较好。在切片前,应预先启动进行预冷,同时准备多个冷却台,用于多块组织切片。
2.半导体制冷冰冻切片法 组织块放置在半导体制冷台上,加少许蒸馏水,调好切片的厚度。接通循环流水后,再接通电源,而且在使用的全过程中流水不能中断,关闭电路后,才能停水。还应注意电源正负极不能接反,用整流电源控制温度。冰冻组织周围的水不宜过多,用手检查组织块的硬度,当可切成厚薄一致的切片时,即可切片。切片用毛笔展平后,立即用载玻片贴附,待切片刚要融化时,即刻入固定液内固定1min。已固定的组织切片,收集于清水中。根据目的进行染色。暂时不染色的切片,用载玻片吸附。
3.甲醇制冷器 制冷箱为附有带导管的制冷台和制冷刀的甲醇循环装置,其冷却速度较快,属开放式,做一般常规冰冻切片用。
4.二氧化碳冰冻法 将组织块用蒸馏水洗后,放在冰冻切片机的冷冻台上,加蒸馏水少许。打开冷冻台的二氧化碳开关,二氧化碳气体喷出,待组织出现冷霜时,关闭二氧化碳,即可切片。组织冷冻过硬易碎,若冷冻不够,组织块硬度不足,切片呈粥糜状,无法成片,应用间歇冷却法继续冷却。硬度一般在刚开始解冻时最适合,应迅速切片。
5.冰冻切片粘片法冰冻切片粘片法基本按石蜡切片的粘片处理,但烤片温度不宜超过40℃。烤干后立即取出,温度过高,时间过长,则切片易碎。烤干后用70%酒精和自来水略洗后即可染色。
九、苏木精-伊红染色方法
苏木精-伊红染色方法,简称HE染色方法,是生物学和医学的细胞与组织学最广泛应用的染色方法。在病理学实验室中称为常规染色方法。病理细胞和组织学的诊断,教学和研究都是用HE染色方法观察正常和病变组织的形态结构。因此病理学工作者必需学习和掌握这种染色方法。
(一)HE染色的基本原理
1.细胞核染色的原理
细胞核内的染色质主要是去氧核糖核酸(DNA),DNA的双螺旋结构中,两条链上的磷酸基向外,带负电荷,呈酸性,很容易与带正电荷的苏木精硷性染料以离子键或氢键结合而染色。苏木精在碱性染料中呈蓝色,所以细胞核被染成蓝色。
2.细胞浆染色的原理
细胞浆内主要成分是蛋白质,在染液中加入醋酸使胞浆带正电荷(阳离子),就可被带负电荷(阴离子)的染料染色。伊红Y是一种化学合成的酸性染料,在水中离解成带负电荷的阴离子,与蛋白质的氨基正电荷(阳离子)结合而使细胞浆染色,细胞浆、红细胞、肌肉、结缔组织、嗜伊红颗粒等被染成不同程度的红色或粉红色,与蓝色的细胞核形成鲜明的对比。伊红是细胞浆的良好染料。
随着科学技术快速发展和电子计算机的广泛应用,染色自动仪器的出现,许多实验室已用全自动染色机代替人工染色。
(二)人工操作苏木精伊红染色方法
1.染色步骤 二甲苯I脱蜡10min.二甲苯II脱蜡5min。
无水乙醇洗去二甲苯1min×2次。
95%酒精1min。
90%酒精1min。
85%酒精1min。自来水洗2min。
苏木精染色1min至5min。自来水洗1min。
1%盐酸酒精分化20s。自来水洗1min。
稀氨水(1%)反蓝30s。自来水洗或蒸馏水洗1min。伊红染色20s至5min。自来水洗30s。
85%酒精脱水20s。
90%酒精30s。
95%I酒精1min。
95%II酒精1min。无水乙醇I 2min。无水乙醇II 2min。二甲苯I 2min。二甲苯II 2min。二甲苯III 2min。
中性树胶或加拿大树胶封片。
2.染色结果
细胞核呈蓝色,细胞浆、肌肉、结缔组织、红细胞和嗜伊红颗粒呈不同程度的红色。钙盐和各种微生物也可染成蓝色或紫蓝色。
(三)自动染色机苏木精伊红染色程序
1.二甲苯I 10min。
2.二甲苯II 10min。
3.无水乙醇1min。
4.无水乙醇1min。
5.95%酒精I 1min。
6.95%酒精II 1min。
7.90%酒精I 1min。
8.80%酒精1min。
9.自来水洗1min。
10.苏木精染色1至5min。
11.自来水洗1min。
12.1%盐酸酒精分化30s。
13.自来水洗5min。
14.伊红染色30s至5min。
15.自来水洗30s。
16.85%酒精20s。
17.90%酒精30s。
18.95%酒精1min。
19.95%酒精1min。
20.无水乙醇I 2min。
21.无水乙醇II 2min。
22.二甲苯I 2min。
23.二甲苯II 2min。
24.二甲苯III 2min。
25.中性树胶或加拿大树胶封片。
(四)冰冻切片苏木精伊红染色
1.恒冷箱冰冻切片,粘贴在载玻片上,用95%酒精95ml和冰醋酸5ml的混合固定液固定1min。自来水洗。
2.苏木精染色1~2min。
3.自来水洗30s。
4.1%盐酸酒精分化20s。
5.自来水洗20s。
6.稀氨水30s。
7.自来水洗20s。
8.伊红染色20s~1min。
9.自来水洗10s。
10.85%酒精20s。
11.90%酒精30s。
12.95%酒精1min。
13.无水乙醇I 1min。
14.无水乙醇II 2min。
15.二甲苯I 1min。
16.二甲苯II 2min。
17.二甲苯III 2min。
18.中性树胶或加拿大树胶封片。
(五)染色液的配制
1.苏木精(素)
苏木精是一种纯天然染料,是从苏木素树提炼出来的,苏木树主产墨西哥的坎偑切,苏木精的染色性能差,经过一百多年精心加工配制,现用的苏木精配方,染色性能好,保持时间长,是世界上唯一的常规细胞核染料,2.苏木精的配制
苏木精的配方很多,可根据不同需要选用,Harris配方最常用。(1)Harris苏木精的配制 苏木精1g 硫酸铝钾15g 无水乙醇10ml 蒸馏水200ml
先用蒸馏水加热溶解硫酸铝钾,用无水乙醇溶解苏木精再倒入已溶解的硫酸铝钾蒸馏水中,煮沸1min后,稍冷却,慢慢加入红色氧化汞0.5g,继续加热至染液变为紫红色,用纱布盖瓶口,用前滤纸过滤后每100ml加冰醋酸5ml。(2)Mayer苏木精改良配法
A液 苏木精2g
无水乙醇40ml
B液
硫酸铝钾100g 蒸馏水600ml
稍加热使硫酸铝钾在水中溶解,将苏木精溶于酒精中,再将A液与B液混合煮沸2min。用蒸馏水补足600ml,加入400mg碘酸钠充分混匀,苏木精染液呈紫红色。(3)Gill改良苏木精染液的配制 苏木精2g
无水乙醇250ml 硫酸铝钾17g 蒸馏水750ml 碘酸钠0.2g 冰醋酸20ml
先将苏木精溶于无水乙醇,再将硫酸铝钾溶于蒸馏水中。两液溶解后将其混合,加入碘酸钠待苏木精氧化成紫红色,再加入冰醋酸。
3.伊红溶液的配制(1)水溶性伊红 伊红Y0.5-1g 蒸馏水100ml
先将水溶性伊红加入蒸馏水中,用玻璃棒将伊红搅起泡沫后过滤,每100ml加冰醋酸1滴。(2)乙醇性伊红液的配制 伊红Y 0.5~1g
90%酒精100ml
先将伊红溶于酒精中,用玻璃棒研碎溶解后,每100ml加冰醋酸1滴。用乙醇性伊红液染细胞浆后不可经水洗直接用85%酒精脱水。
4.盐酸酒精分化液的配制 浓盐酸0.5~1ml
75%酒精99ml
此液用一段时间后需要延长或更换液体,新液分化时间要短。
5.染色中注意事项(1)脱蜡 石蜡切片必需经过脱蜡后才能染色,脱蜡前切片要经烘烤,这样使组织与玻璃片粘贴牢固。组织切片脱蜡应彻底,脱蜡好坏主要取决于二甲苯的温度和时间,所有的时间都是指新的二甲苯在室温25℃以下时,如果二甲苯是用过一段时间,切片又比较厚,室温低应增加脱蜡时间,脱蜡不净是影响染色不良的重要原因之一。(2)染色
石蜡切片经水洗后放入Harris苏木精染色,一般情况下在新配的苏木精溶液中只需要染1min左右,应根据染片的多少,逐步把染色时间延长。苏木精染色后,不宜在水中和盐酸酒精停留过长,切片分化程度应在镜下观察,分化过度,应水洗后重新在苏木精中染色,再水洗分化和使切片在自来水或稀氨水中充分变蓝。
新配的伊红染色快,切片染色不宜过长,应根据染切片的多少逐步延长染色时间,切片经伊红染后,水洗时间要短。(3)脱水
切片经过染色后,通过各级酒精脱水,首先从低浓度到高浓度,低浓度酒精对伊红有分化作用,切片经过低浓度时间要短,向高浓度时逐步延长脱水时间;脱水不彻底,使切片发雾,在显微镜下组织结构模糊不清。(4)透明与封片
石蜡组织切片染色经过脱水后必须经二甲苯处理,使切片透明,才能用树胶封片。常用切片封片胶有国产的中性树胶,光学树胶,加拿大树胶和合成树脂(DPX)。在封片时,树胶不能太稀或太稠,不能滴加的太多或太少,太稀或太少切片容易空泡,树胶也不可太多,不要使树胶溢出玻片四周太多。标签要附贴牢固。封片中不能对着切片呼气。(5)常规石蜡切片和HE染色标本的质量标准(全国统一评定标准)①切片完整,厚度4-6um,薄厚均匀,无褶无刀痕。②染色核浆分明,红蓝适度,透明洁净,封裱美观。