دستگاه تیشوپروسسور

تیشو  پروسسور
تیشو پروسسور وسیله ای است که ثابت سازی، آب گیری و تمیز کردن نمونه بافتی را جهت حفظ شکل ترکیب سلولی به صورت اتوماتیک انجام می دهد تا اجزای سلولی نمونه به شکل درست در زیر میکروسکوپ نوری یا الکترونی مشاهده شود. برای آنالیز میکروسکوپی بافت ها و سلول  لازم است که نمونه ها به صورت بسیار نازک و با کیفیت بالا بر روی اسلایدهای شیشه ای ثابت شوند و به طور مناسبی بافت های نرمال و غیر نرمال رنگ آمیزی و نشان دار شود. بافت های خیلی تازه بسیار حساس و آسیب پذیر هستند و به راحتی در معرض تخریب قرار می گیرند بنابراین تهیه قطعات بسیار نازک از آنها غیرممکن است مگر اینکه به روش های شیمیایی تثبیت شود. دستگاه مذکور توانایی های بالایی برای کمک در این فرایندها دارد و دارای دو نوع خطی و دوار است.
در واقع تیشو پروسسور که به آن پردازشگر بافت هم گفته می شود برای آماده سازی نمونه های بافت برای تهیه لایه های نازک توسط میکروتوم برای مطالعه با میکروسکوپ کاربرد دارد. برای این کار، ابتدا ظروف تیشو پروسسور را از محلول های لازم پر می کنند سپس بافت ها را در کپسول های جداگانه و در داخل بسکت تیشو پروسسور قرار می دهند. یک بازوی مکانیکی سبد حاوی بافت ها را داخل محلول های موجود در ظروف وارد می کند و در نهایت بافت های درون کپسول ها پس از آماده سازی طی مراحل پروسس در دستگاه تیشو پروسسور و پس از قالب گیری در پارافین توسط دستگاه میکروتوم به لایه های نازک برش داده می شوند. دستگاه تیشو پروسسور دو نوع حرکت دارد که عبارتند از: حرکت انتقالی یا حرکت ظرف به ظرف و حرکت نوسانی

مراحل کار دستگاه تیشو  پروسسور
•    تثبیت یا فیکساسیون (Fixation): کشتن ناگهانی و همزمان سلول های یک بافت به نحوی که حتی الامکان شکل و ترکیب سلول ها نسبت به زمان حیات تغییر نکند.
•    آبگیری (Dehydration): از خارج کردن و گرفتن تمام آب جداشدنی از بافت به وسیله یک ماده دهیدرانت که در بافت نفوذ کند.
•    شفاف کردن (Clearing): شکاف ها، منافذ بافت توسط گزیلل باز می شود.
•    آغشتگی (Impregnation): به تدریج پارافین مذاب به داخل منافذ بافت نفوذ می کند.

کاربری تیشو  پروسسور درآزمایشگاه
یکی از مراحل هفت گانه روش های تکنیکی آسیب شناسی، آبگیری و آغشتگی است که این کار در آزمایشگاه توسط دستگاهی به نام تیشو پروسسور (Tissue Processor) انجام می شود.
این دستگاه شامل 12 ظرف با حجم کلی هر ظرف 1000 میلی لیتر و حاوی محلول های مختلف است که این محلول ها 3 وظیفه زیر را بر عهده دارند:
•    آبگیری (به وسیله الکل)
•    شفاف کردن (به وسیله گزیلول)
•    آغشتگی با پارافین
ابتدا کاست حاوی بافت داخل سبد مخصوص قرار داده می شود. سپس سبد به حلقه دستگاه آویخته می شود به طوری که سبد در ظرف شماره 1 وارد می شود. بعد از گذشت یک ساعت سر (Head) دستگاه به طور اتوماتیک بالا می آید و حدود 30 درجه موافق عقربه ساعت چرخش می کند به این ترتیب سبد در بالای ظرف شماره 2 قرار گرفته سپس سر دستگاه به طور اتوماتیک پایین آمده و سبد در داخل ظرف شماره 2 وارد می شود. بعد از گذشت یک ساعت، مرحله تثبیت یا Fixation با موفقیت به پایان می رسد. سپس سر دستگاه به طور اتوماتیک بالا می آید حدود 30 درجه موافق عقربه ساعت چرخش می کند. بدین ترتیب سبد حاوی بافت، داخل ظرف شماره 3 فرود می آید. این کار ادامه می یابد تا مرحله آبگیری یا Dehydration با موفقیت به پایان برسد.
گردش کار دستگاه تیشو پروسسور به طور اتوماتیک پیش می رود تا در مرحله شفاف کردن یا Clearing منافذ بافت توسط گزیلل باز می شود.
در مرحله آغشتگی به تدریج پارافین مذاب (52 الی 56 درجه سانتیگراد) به داخل منافذ بافت نفوذ می کند در پایان باعث استحکام و قوام بافت می شود.
پارافین در دمای آزمایشگاه جامد است و باید به دمای ذوب 60 درجه سانتیگراد برسد برای همین منظور ظروف شماره 11 و 12 دستگاه دارای المنتی است که باعث تولید حرارت در ظرف و ذوب شدن پارافین می شود. وقتی سبد بافت داخل پارافین مذاب قرار گرفت. این ماده داخل بافت نفوذ کرده و بافت به حالت آغشتگی می رسد. پارافین در شکاف و درزهای بافت نفوذ می کند و بافت سفت و سخت شده و قابل برش با میکروتوم خواهد شد. ماده آغشتگی با ماده قالب گیری باید یکی باشد. دستگاه تیشوپروسسور مجهز به دکمه های خودکار تنظیم زمان (Timer)، دکمه های روشن و خاموش، بالا و پائین و چرخشی، چراغ هایی برای اطمینان از روشن بودن دستگاه و همچنین دکمه های تنظیم برنامه و تعیین سیکل دستگاه است و معمولاً حدود 18 ساعت طول می کشد که یک سیکل کامل شود.

نکات مهم 
•    ظرفیت کاست
•    قابلیت انجام همزمان چند برنامه جداگانه
•    سرعت و مدت زمان پردازش بافت
•    داشتن دو حالت تمام اتوماتیک و دستی
•    توانایی بالا و کیفیت در ساخت
•    کیفیت پردازش بالا مطابق با سرعت نفوذپذیری بافت های مختلف
•    امکان پردازش چند سبد حاوی بافت
•    تعداد جا برای ظروف محلول
•    مدت زمان گارانتی و خدمات پس از فروش و همچنین زمان تحویل
•    داشتن تاییدیه و استانداردهای لازم
•    ایمنی کامل دستگاه و تهویه مناسب
•    عدم ایجاد آلودگی در هوای آزمایشگاه
•    کاربری و عملیات اپراتوری آسان و آموزش پرسنل
•    صرفه جویی در مواد مصرفی
•    کیفیت نمایشگر، چراغ ها و پنل کلیدها
•    توجیه پذیری اقتصادی و قیمت متناسب با برند و کیفیت
•    ظاهر فیزیکی، ابعاد و وزن دستگاه
•    خطی یا دوار بودن

نکات مهم برای نگهداری تیشو پروسسور در آزمایشگاه
•    برقراری تهویه مناسب در محل استقرار تیشو پروسسور
•    تعویض مرتب محلول های موجود با توجه به حجم کاری و سایر شرایط کارکردی
•    کنترل درجه حرارت پارافین های موجود در ظروف تیشو پروسسور (حمام پارافین)
•    تنظیم درجه حرارت مناسب برای ذوب پارافین در تیشو پروسسور متناسب با نوع پارافین مصرفی
•    کنترل دوره ای دستگاه تیشوپروسسور از نظر الکتریکی و قطعات مکانیکی مطابق با دستورالعمل سازنده
•    کنترل غلظت الکل موجود در ظروف تیشو پروسسور توسط الکل سنج
•    انجام سرویس های دوره ای مطابق با دستورالعمل
•    اطمینان از اتصال دو شاخه برق دستگاه به پریز دارای اتصال زمین
•    تنظیم دمای ظروف ذوب پارافین متناسب با نوع پارافین
•    هنگام پر کردن محلول ها در ظروف دستگاه از حجم مایع به اندازه معین استفاده شود، به طوری که هنگام غوطه ور شدن بسکت ها درداخل ظروف حجم مایع اضافی سر ریز نشود.
•    توجه به پیغام های صفحه نمایشگر حین کار دستگاه

ترتیب معمول محلول ها در ظروف تیشو پروسسور
•    ظروف شماره 1 و 2 حاوی فرمالین 10% و در بعضی موارد، در ظرف شماره 2 به جای فرمالین از آب مقطر استفاده می شود.
•    ظرف های 3 تا 6 شامل الکل متانول (به طور کلی اتانول بهتر از متانول آبگیری می کند ولی به علت هزینه بالاتر از متانول استفاده می شود و البته متانول خاصیت رنگبری هم دارد)
•    ظرف شماره (3) الکل 70% ظرف شماره (4) الکل 80% ظرف شماره (5) الکل 90% و ظرف شماره (6) الکل 96% است. درصد الکل ها به این علت صعودی انتخاب شده اند که آب گیری به آرامی انجام شود. این مرحله بسیار مهم است و چنانچه آب گیری با الکل به خوبی انجام نشود مراحل بعدی نیز دچار اشکال شده و سبب چروکیدگی بافتها خواهد شد.
•    ظروف شماره 7 و 8 حاوی الکل متانول مطلق 100%
•    ظروف شماره 9 و 10 گزیلول که وظیفه شفاف سازی بافت و خارج کردن الکل از آن را به عهده دارد.
•    ظروف شماره 11 و 12 حاوی پارافین است.
غلظت هایی که در بالا ذکر شد به تناسب کار ممکن است در آزمایشگاه ها کمی متفاوت باشد.

تثبیت (بافت‌شناسی)

تثبیت یک قدم مهم در آماده‌سازی مقاطع بافتی در رشته‌های بافت شناسی، آسیب‌شناسی بافتی و زیست‌شناسی سلولی است که توسط آن بافت‌های زیستی از فروپاشی حفظ شده و از اتولیز یا فساد نمونه جلوگیری می‌شود. ساختار بافت توسط اشکال و اندازهٔ ماکرومولکول‌های داخل و اطراف سلول تعیین می‌شود. ماکرومولکول‌های اصلی داخل یک سلول، پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک هستند. تثبیت، واکنش‌های بیوشیمیایی در حال انجام را خاتمه داده و مقاومت مکانیکی یا ثبات بافت مورد بررسی را افزایش می‌دهد. هدف اصلی تثبیت بافت، حفظ سلول‌ها و اجزای بافت است به صورتی که تهیه برش‌های نازک و رنگ آمیزی آن‌ها امکان‌پذیر باشد.

 

فرایند

تثبیت معمولاْ مرحله اول یک فرایند چند مرحله‌ای به منظور آماده‌سازی یک نمونه از مواد زیستی برای آنالیزهای میکروسکوپی است؛ بنابراین، انتخاب تثبیت کننده و پروتکل تثبیت ممکن است به دیگر مراحل پردازش و تجزیه و تحلیل نهایی بستگی داشته باشد.

به عنوان مثال، در روش ایمونوهیستوشیمی از آنتی بادی‌ها استفاده می‌شود تا به یک هدف پروتئینی خاص متصل شوند. تثبیت طولانی مدت، می‌تواند نواحی هدف را به صورت شیمیایی پوشانده و از اتصال آنتی بادی به آن‌ها جلوگیری کند. در این موارد به‌طور معمول، از روش تثبیت سریع با استفاده از فرمالین سرد به مدت حدود ۲۴ ساعت استفاده می‌شود.

متانول ۱۰۰٪ نیز می‌تواند برای تثبیت سریع استفاده شود. زمان تثبیت بسته به نوع بافت و مواد زیستی متفاوت است. به عنوان مثال، سلول سرطان پستان MDA-MB 231 انسانی می‌تواند تنها در ۳ دقیقه با متانول سرد (منفی ۲۰ درجه سانتیگراد) تثبیت شود.

 

انواع

به‌طور کلی بسته به نوع نمونهٔ اولیه سه نوع فرایند تثبیت وجود دارد:

  • تثبیت حرارتی: پس از خشک شدن اسمیر روی اسلاید در دمای اتاق، اسلاید چندین بار از روی شعله چراغ بنزن عبور داده می‌شود تا ارگانیسم با حرارت کشته شود و به اسلاید بچسبد. این روش به‌طور معمول برای تثبیت باکتری‌ها و آرکی‌ها استفاده می‌شود. تثبیت حرارتی عموماْ مورفولوژی کلی و نه ساختارهای داخلی را حفظ می‌کند. حرارت، آنزیم‌های پروتئولیتیک را دناتوره و از اتولیز جلوگیری می‌کند. تثبیت حرارتی نمی‌تواند برای رنگ آمیزی کپسول باکتری مورد استفاده قرار گیرد زیرا کپسول (گلیکوکالیکس) را کوچک کرده یا از بین می‌برد و کپسول پس از رنگ آمیزی قابل رویت نخواهد بود.
  • غوطه وری: در این روش، نمونه بافتی در محلول تثبیت، با حجمی حداقل ۲۰ برابر بیشتر از حجم بافت غوطه ور می‌شود تا تثبیت شود. تثبیت کننده باید درون بافت نفوذ کند تا آن را تثبیت کند، بنابراین اندازه و تراکم بافت و همچنین نوع تثبیت کننده باید در نظر گرفته شود. این یک تکنیک رایج برای کاربردهای سلولی است. استفاده از یک نمونه بزرگتر به معنی زمان بیشتر برای رسیدن تثبیت کننده به قسمت‌های عمیق‌تر بافت است.
  • تزریق وریدی: در این روش، تثبیت از طریق جریان خون است. تثبیت کننده با حجمی مطابق با حجم برون ده قلبی به درون قلب تزریق می‌شود. تثبیت کننده در تمام بدن پخش می‌شود و بافت تا زمانی که تثبیت شود نمی‌میرد. مزیت این روش حفظ کامل مورفولوژی است، اما معایب آن مرگ جاندار و هزینه بالای آن (به دلیل حجم تثبیت کننده مورد نیاز برای موجودات بزرگتر) است.

در هر دو فرایند تثبیت از نوع غوطه وری و نفوذپذیری، تثبیت کننده‌های شیمیایی استفاده می‌شوند تا در حد امکان، حالت بافت (هم شیمیایی و هم ساختاری)، مشابه به بافت زنده باقی بماند.

عوامل مؤثر بر تثبیت

عوامل مؤثر بر تثبیت شامل pH و اسمولاریته محیط است. حجم نمونه، حجم تثبیت کننده، درجه حرارت و مدت زمان تثبیت کردن نیز از عوامل مؤثر بر تثبیت می‌باشند.

تثبیت کننده‌های شیمیایی و موارد استفاده آن‌ها در مولکول‌های زیستی مختلف
اهدافتثبیت کننده‌های قابل استفادهتثبیت کننده‌های غیرقابل استفاده
پروتئین‌هابافر خنثی فرمالین، پارافرمالدئیدتترااکسید اسمیوم
آنزیم‌هابرش‌های منجمد شدهتثبیت کننده‌های شیمیایی
لیپیدهابرش‌های منجمد شده*، گلوتوآلدئید، تترااکسید اسمیومتثبیت کننده‌های الکلی، بافر خنثی فرمالین
اسیدهای نوکلئیکتثبیت کننده‌های الکلی، HOPEتثبیت کننده‌های آلدئیدی
موکوپلی‌ساکاریدهابرشهای منجمد شدهتثبیت کننده‌های شیمیایی
آمین‌های بیوژنیکمحلول‌های بوین، بافر خنثی فرمالین 
گلیکوژنتثبیت کننده‌هایی با پایهٔ الکلیتترااکسید اسمیوم

برش‌های منجمد با وجود مورفولوژی ضعیف، آران‌ای و لیپیدها را حفظ می‌کنند. در مقابل، برش‌های پارافین (مترادف با تثبیت کننده‌های شیمیایی در جدول)، RNA را از بین می‌برند و برخی از آنتی ژن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند اما مورفولوژی خوبی دارند.