固定
時間:2020-09-27 16:53
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固定是組織處理最重要的一步,也是在整個制片過程中最無法補救的一步。所謂“固定”,就是組織離體后,用各種辦法
使其細胞內(nèi)的物質(zhì)盡可能接近其生活狀態(tài)時的形態(tài)結(jié)構(gòu)和位置的過程。固定的目的是為了防止組織、細胞自溶與腐敗,防止細胞內(nèi)
酶對蛋白質(zhì)的分解作用,使細胞內(nèi)的各種成分如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物或酶類轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄晕镔|(zhì),以保持原有的結(jié)構(gòu)與生活時
相仿。另外,組織固定后,具有硬化作用,增加了組織的韌性,有利于取材和組織脫水。如果標本沒有及時固定或固定不恰當,組
織已經(jīng)自溶或腐敗,將無法逆轉(zhuǎn)。
固定的注意事項:
(1)固定必須及時:組織離體后,必須立即固定(在1小時內(nèi))。
(2)固定液的選擇:固定液的選擇非常重要,應(yīng)該根據(jù)制作要求選擇合適的固定液。最常用的固定液是4%甲醛液或4%中性緩沖甲
醛液。
(3)固定液的量:必須大于組織體積的4-10 倍。
(4)固定液的濃度:濃度必須準確,過稀或過濃都會影響組織的形態(tài)和固定的效果。
(5)固定液的質(zhì)量:發(fā)現(xiàn)固定液變質(zhì),如甲醛液體產(chǎn)生白色沉淀,應(yīng)立即更換。
(6)固定的溫度:室溫或放于35-37℃的全封閉組織處理機內(nèi),溫度過高,會加快組織的自溶和組織的過度收縮,并破壞細胞內(nèi)的
抗原和DNA。
(7)固定的時間:新鮮標本,應(yīng)該剖開固定12-24小時后再取材。大標本取材后在室溫下還需再固定4-6小時,小標本取材后應(yīng)該
在室溫下再固定3-4小時,如果是新鮮小標本取材,必須再固定4-8小時。如果室內(nèi)溫度低,固定時間還需延長。固定時間不超過48
小時。
(8)需要做分子病理的標本,從標本離體至組織脫水開始,總固定時間一般不要超過24小時(厚度2mm),同時決不要少于6小
時。
(一)最常用的固定液:
(1)4%甲醛液(10% 福爾馬林液):甲醛(HCHO)是一種無色易溶的刺激性氣體。市售甲醛水溶液實際濃度為40%,易揮發(fā),日久
會自行分解,產(chǎn)生白色沉淀(副醛:多聚甲醛或三聚甲醛),并有甲酸產(chǎn)生,影響組織的固定和細胞核的染色。長期保存應(yīng)該加入碳
酸鎂、碳酸鈣等碳酸鹽中和。我們用作病理標本固定的為4%甲醛水溶液(9份水加1份濃甲醛液,實際含甲醛4%,俗稱10% 福爾馬
林液)。甲醛是通過使蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)而產(chǎn)生固定作用,組織穿透性好,組織收縮小,HE染色對比鮮明 ,能完好地保存組織
的形態(tài)。但交聯(lián)和共價鍵的形成改變了蛋白的三維結(jié)構(gòu)并覆蓋了抗原的決定簇,降低了組織的抗原性,因此,現(xiàn)在國際上都提倡使
用10%中性緩沖福爾馬林液。
優(yōu)點:①滲透能力較強,固定均勻。②收縮小。③能保存脂肪和類脂體(冰凍切片法)。④增加組織韌性。⑤有利于嗜銀染色。⑥
可固定高爾基體和線粒體。
缺點:①不能沉淀核蛋白的白蛋白。②溶解組織內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶。③經(jīng)甲醛固定的陳舊組織較容易產(chǎn)生色素沉淀。(可用堿性乙醇去
除:濃氨水1ml加入75%乙醇200ml內(nèi),切片脫蠟后浸入上述液體30分鐘;或者1%氫氧化鉀1ml加入80%乙醇100ml內(nèi),切片脫蠟后浸入
上述液體10分鐘。如還沒有去除干凈,可以再延長,處理完成后流水沖洗5分鐘,常規(guī)染色)。
(2)4%中性緩沖甲醛液(10%中性緩沖福爾馬林液):能完好地保存組織的形態(tài),并使蛋白質(zhì)、核酸等大分子在細胞內(nèi)原位凝固沉
淀,防止這些物質(zhì)的崩解和彌漫流失,對大多數(shù)抗原和腫瘤基因等保存較好,是免疫組織化學(xué)和分子病理最常用的固定液,固定時
間24-36小時為宜。
4%中性緩沖甲醛固定液配方:甲醛100ml,蒸餾水900ml,磷酸二氫鈉(NaH2PO4?H2O)4g,磷酸氫二鈉(Na2HPO4)6.5g,用1N
NaOH調(diào)整pH至7.0。(由于國內(nèi)甲醛質(zhì)量不穩(wěn)定,取甲醛120ml,蒸餾水880ml,磷酸二氫鈉(NaH2PO4? H2O)4g,磷酸氫二鈉
(Na2HPO4)13g,效果更好)。
作者觀點:
(1)10%福爾馬林液是最常用的病理標本固定液,由于免疫組化和分子病理的開展,我們提倡使用10%中性緩沖福爾馬林液,以便
更好地保存抗原及腫瘤基因。我們對很多組織分別使用10%中性緩沖福爾馬林液和10%福爾馬林液固定后進行免疫組化結(jié)果對照,
雖然發(fā)現(xiàn)大多數(shù)抗原保存差異并不是很明顯,但是,對少數(shù)組織的抗原和FISH癌基因檢測(如Her-2)等影響較為明顯。因此應(yīng)該
使用10%中性緩沖福爾馬林液,如果星期六、星期日休息的單位,應(yīng)該在固定時間結(jié)束后,把組織長時間停留在75%乙醇、95%酒精
中。
(2)由于HE染色核的等電點pH為3.3-3.6,經(jīng)10%中性緩沖福爾馬林液固定后,在一定程度上改變了細胞核的pH值,影響細胞核與
蘇木精染料的結(jié)合,導(dǎo)致細胞核容易發(fā)灰,特別是固定不充分的情況下。
(3)固定不佳的組織,由于脫水劑(乙醇)能使蛋白質(zhì)發(fā)生凝固,使脫水劑難以滲入到組織中去,造成組織脫水不佳;同時乙醇
又起到凝固性固定的作用,使交聯(lián)與凝固性固定在不同程度上混合,對抗原的保存起到了不良的影響(如AAF固定液)。因此,固
定是組織處理過程中最重要的一步:固定充分的組織,由于固定液已經(jīng)全部滲透到組織中去并與組織結(jié)合,細胞質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)都已
經(jīng)固定,脫水劑很容易將組織中的固定液和水分置換出來,因此固定好的組織很容易脫水;同時固定不足對抗原的影響遠遠超過了
固定過度所造成的影響。
(4)固定時間、固定液濃度與滲透速度:手術(shù)切除器官及腫瘤標本的固定和取材后標本的固定不盡相同,手術(shù)切除標本,由于具
有一定的立體外形、包膜等,固定液濃度過高,往往會過引起周圍組織收縮,影響固定液浸透到組織深處,造成組織中央固定不
佳;固定液濃度過低,容易造成組織邊緣水腫而組織中央固定不佳的現(xiàn)象。當手術(shù)標本過大時,如脾、腎、全胃、腸等臟器,由于
滲透速度的因素:10% 福爾馬林液固定液,24小時只能穿透2-3mm的實體組織和5mm的多孔疏松組織(滲透的速度受標本的致密度、
包膜的厚度、包膜外有無脂肪包裹、固定液的量、溫度等因素影響;而取材后的組織,上下二面組織被刀切過,固定液容易滲
透),如標本的厚度超過5mm,經(jīng)24小時固定后,通常只有靠近邊緣1-2mm左右的組織固定好,而中央的組織固定不佳,甚至腐爛。
因此此類標本應(yīng)該切開固定,剖開標本厚度以3-5mm為佳,當標本超過厚度后,甲醛與組織的結(jié)合速度會變慢。
第二天取材后的標本,脫水前還應(yīng)該固定6-8小時。
在一定范圍內(nèi),固定液濃度高,所需固定時間短(但固定濃度過高,組織容易發(fā)硬,細胞收縮明顯);而固定液濃度低,所需固定
的時間長(過低的固定液濃度,會導(dǎo)致組織水腫,還容易引起組織變質(zhì))。因此合適的固定液濃度,不僅能快速的固定組織,還能
保存其優(yōu)良的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和抗原。
(5)固定速度與溫度的關(guān)系:固定液溫度(加溫或室溫)越高,固定速度越快,所需的時間就越短,同時細胞收縮也越明顯,
抗原丟失也越多,過高的溫度還會加速組織的腐爛(當標本體積大,組織中間固定液還未滲透到的部分由于溫度升高,細胞開始變
質(zhì));反之,溫度低,固定速度就慢,過慢的固定速度同樣也會使固定液未滲透到的組織發(fā)生變性。因此選擇合適的厚度和固定溫
度非常重要,大體標本應(yīng)該剖開后在室溫下固定,取材后標本可選擇室溫18℃-25℃固定。當室溫開始下降后,應(yīng)該逐漸延長固定
時間,最好能在37-45℃恒溫箱(或在全自動恒溫密封式脫水機)內(nèi)固定。
(二)其它固定液:
(1)乙醇 CH3CH2OH:易燃、易揮發(fā)的無色透明液體,還原劑,可以被氧化成為乙醛,不能與鉻酸、重鉻酸鉀等氧化劑配成固定
液。優(yōu)點:①乙醇有固定,硬化和脫水的作用。②保存糖原可用100%乙醇固定。③在保存漿、膜抗原上比10%中性福馬林更好。缺
點:①滲透力較弱,容易造成表面發(fā)硬,固定液較難滲透到組織深部。②能沉淀核蛋白,但沉淀物溶于水,導(dǎo)致核的著色不良。③
可溶解血紅蛋白和損害多種色素。④固定速度較慢。⑤對某些抗原有損傷。⑥對核抗原保存不利。⑦能引起組織、細胞的收縮。
95%乙醇常用于細胞涂片固定,組織標本固定一般不采用,只有在沒有福爾馬林的情況下,才能臨時使用,等送到有福爾馬林的科
室后應(yīng)立即更換。目前很多環(huán)保固定液均為醇性固定液。
圖1-12 95%乙醇固定的組織,組織表面硬化
(2)乙酸 CH3COOH :又稱醋酸,由于該液體在氣溫16.6℃以下時,會結(jié)成冰狀固體,所以又稱冰醋酸。乙酸能沉淀核蛋白,使未
分裂細胞核的染色質(zhì)沉淀成塊狀,可以清楚地顯示細胞核的結(jié)構(gòu)。乙酸滲透性強,固定快,可以使組織膨脹,因此最好與其它液體
配合使用。如甲醛乙酸液:10ml甲醛,5ml乙酸,85ml水,對于HE切片固定效果好,細胞結(jié)構(gòu)清晰,染色對比鮮明。但乙酸不能沉
淀白蛋白,也不能固定脂肪、糖和類脂。
(3)苦味酸( 2,4,6-三硝基苯酚):黃色晶體,密度1.767,凝固點122.5℃,爆炸點300℃,常制成飽和溶液貯藏。能沉淀蛋白
質(zhì),具有軟化組織的作用,同時還具脫鈣的作用。一般與其它液體配合使用,如Bouin液:飽和苦味酸水溶液75ml,甲醛20ml,乙
酸5ml。Bouin液是骨髓、睪丸等組織固定的良好固定液,適用于結(jié)締組織染色,尤其是三色染色時更為理想。由于固定液偏酸,pH
為1.7左右,對抗原有一定的損害,不適宜于標本的長期保存,固定時間12-24小時。經(jīng)苦味酸或Bouin液固定后的組織必須流水沖
洗4小時以上。
(4)B-5固定液(乙酸鈉-升汞-甲醛固定液):滲透力較強,多用于固定淋巴組織。固定液配方:無水乙酸鈉1.25g,升汞6g,甲
醛10ml(用時加入),蒸餾水90ml。如果在此配方中不加甲醛,即為B-4固定液。凡使用B-5等用具有汞成分固定的組織,在染色
前,都必須先用0.5%碘酒(70%乙醇加入碘)脫汞處理。
(5)重鉻酸鉀 K2Cr2O7 :橙紅色板狀結(jié)晶,與可燃物接觸可能著火。比重2.676,熔點398℃,有毒性。常用1%-3%水溶液作固
定,穿透力極強,組織收縮?。豢墒沟鞍踪|(zhì)變?yōu)椴蝗苄?,不能使蛋白質(zhì)沉淀(但在溶液中加入乙酸后,也能使蛋白質(zhì)沉淀);對線
粒體、高爾基氏體的固定效果較好。重鉻酸鉀固定液的缺點是可使染色質(zhì)溶解。經(jīng)重鉻酸鉀固定的組織必須流水沖洗12小時以上。
(6)戊二醛 C5H8O2: 帶有刺激性氣味的無色透明油狀液體。戊二醛對糖蛋白、糖原、微管、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細胞基質(zhì)等都有較好的固
定作用,穿透力比四氧化鋨強,能保存某些酶的活力,長時間的固定也不會使組織變脆。但不能保存脂肪,對細胞膜的顯示也較
差,也無電子染色作用,所以戊二醛(2.5%水溶液)只能作電鏡組織處理的前固定,固定時間需2小時以上。
(7)鋨酸OsO4 :白色或淡黃色晶體,劇毒,強氧化劑,在使用時要注意對眼睛、呼吸器官、皮膚的保護。鋨酸對蛋白質(zhì)、脂肪、
脂蛋白固定良好。有較強的電子染色作用,組織樣本圖象反差好,所以鋨酸(1%水溶液)常作電鏡組織處理的后固定。固定時間視
環(huán)境溫度而有所不同,室溫高于18℃-20℃時1小時,低于18℃-20℃時1.5?2.0小時(屬作者個人經(jīng)驗)。缺點是固定時間過長容易
造成組織發(fā)脆,不容易切片。需在臨用前幾天配制以確保其充分溶解。
(8)Carnoy液:對于染色體固定較好,能很好地顯示DNA和RNA,固定速度快,一般3mm厚的組織塊固定1小時左右,較厚組織最好
也不要超過4小時。
固定液配方:乙酸10ml,氯仿30ml,無水乙醇60ml。
(9)Helly液:也稱Zenker福爾馬林液。對細胞質(zhì)的固定較好,特別是細胞質(zhì)內(nèi)的特殊顆粒、胰島以及心肌閏盤保存都有良好的效
果。因其含有汞成分,故在染色前,應(yīng)先用0.5%碘酒(70%乙醇加入碘)脫汞處理。
固定液配方:重鉻酸鉀2.5g,升汞5g,蒸餾水100ml,甲醛5ml。
(10)Kanovsky液:對細胞抗原、微細結(jié)構(gòu)的保存較單純使用戊二醛效果要好,常用于免疫電鏡標本的前固定,一般采用先灌注、
再浸泡的固定方法。固定時間10-30分鐘,然后用緩沖液漂洗。最后用蔗糖液浸泡,恒溫冷凍切片。
固定液配方:25%戊二醛10ml,40%甲醛5ml,0.2mol/L二甲胂酸鈉緩沖液49ml,無水氯化鈣50mg,蒸餾水33.5ml(最后加入),
pH7.3。
(11)Rossman液:常用于糖原的固定。組織固定12-24小時后,用95%乙醇洗,無水乙醇脫水。
固定液配方:無水乙醇苦味酸飽和液90ml,甲醛10ml。
(12)Zenker液:對免疫球蛋白、病毒包涵體(如Negri小體)的固定效果較好,細胞核和細胞質(zhì)染色比較清晰,常用于三色、磷
鎢酸-蘇木精等特殊染色的固定。對于含血量較多的標本不適合。固定時間12-36小時,加熱可加快固定作用。
固定液配方:儲存液由重鉻酸鉀2.5g,升汞5g,蒸餾水100ml 組成,用時再加入乙酸5ml。配法:將重鉻酸鉀和升汞加入蒸餾水,
加溫至40-50℃溶解,冷卻后過濾,保存于棕色玻璃磨砂瓶內(nèi)。此液不能用金屬容器盛放,組織固定后,也不能用金屬鑷子夾取,
如果此配方中的乙酸用甲醛代替即為Helly液。
用Zenker液固定后的組織必須流水沖洗12小時去除重鉻酸鉀(也可用亞硫酸鈉溶液或1%的氨水溶液洗滌),在脫水前要先用0.5%碘
酒(70%乙醇加入碘)脫汞處理。
(13)4%多聚甲醛液:常用于免疫組織化學(xué)組織的固定。
固定液配方:4g多聚甲醛,溶于100ml蒸餾水,加溫至60℃,攪拌溶解。多聚甲醛不容易溶解,也可將液體放于密封瓶中,60℃溫
箱過夜溶解。
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