ultra sonic

ultra sonic
Des coupes plus fines
Pas de compression
Des structures mieux préservées
Système breveté
Le couteau diamant oscillant,
proposé en exclusivité par Diatome!
Depuis leur arrivée sur le marché en 1970,
les couteaux diamant Diatome connaissent
un grand succès dans le domaine de
l’Ultramicrotomie, tant à température
ambiante qu’à basse température.
Le développement de nouveaux types de
couteaux a permis de réaliser des progrès
déterminants dans la cryo-coupe d’échantillons protégés dans du saccharose et
d’échantillons congelés-hydratés, la coupe
à partir d’échantillons techniques (par
exemple de métaux, de semiconducteurs,
de céramique etc.), ainsi que dans la
réalisation de coupes semifines pour l’observation au microscope optique (réf. 1,
2, 3, 4).
Le Ionisateur «Static Line II» a permis la
réalisation par voie séche de coupes dans
du Lowicryl (réf. 5), ainsi qu’une amélioration considérable des coupes réalisèes à
partir d’échantillons congelès (réf. 2).
La compression dépend des facteurs suivants:
• l’angle d’inclinaison du couteau
• la dureté de l’échantillon
• l’interaction des surfaces
diamant/échantillon
• l’épaisseur de la coupe.
Le principal de ces facteurs est l’angle de
coupe du couteau. Il a été montré que le
fait de réduire cet angle permettait également de réduire la compression et par lé
d’améliorer la présérvation de la structure
de l’échantillon ainsi que la résolution
finale (réf. 6, 7).
Il n’est toutefois pas possible de réduire
cet angle «ad infinitum». Réduire davantage cet angle reviendrait à altérer la qualité de la coupe et diminuerait également
la durée de vie du couteau.
Dans le cas de l’Ultramicrotomie à température ambiante, nos recherches on mis en
évidence les facteurs de compression suivants (pour une épaisseur de coupe
50nm):
• 10 à 20% pour l’Epon, l’Araldite,
EM-Bed, et autres résines époxy
• 12 à 24% pour le Lowicryl K4M
• 10 à 17% pour le Spurr’s (formule
dure)
• 8 à 13% pour le LR White (formule
dure).
Ces facteurs limitants on stimulé nos travaux de développement du couteau oscillant.
Nous sommes donc heureux de vous présenter le Diatome ultra sonic, le couteau
oscillant pour l’Ultramicrotomie à température ambiante. Ce couteau a été développé en collaboration avec le Dr. Daniel
Studer, de l’Institut d’Anatomie, de Berne.
Malgré ces innovations toutefois, un facteur limitant empêchait toujours la réalisation de coupes parfaites: la compression
(nous entendons par compression le rétrécissement de la coupe, par rapport à la
hauteur de l’échantillon).
200 nm
Neuropil of a HP frozen / freeze substituted
hippocampus slice culture
Daniel Studer and Werner Graber, Inst. of
Anatomy, University of Bern
200 nm
Polycarbonate modified with rubber
Jens Sicking, Bayer Technology Services, Leverkusen
ultra sonic
Un module pièzoélectrique est monté sur
le côté du support du couteau. Ce module
déclanche l’oscillation du couteau à la fréquence et à l’amplitude voulue. Le couteau ultra sonic est capable de réaliser des
coupes ultrafines, quasiment exemptes de
compression.
Pour un même réglage d’épaisseur, les
coupes obtenues sont plus fine (parce que
le volume demeure identique).
Les réflexions théoriques et les premiers
résultats ont été publiés dans le Journal of
Microscopy (réf. 8).
Les résultats obtenus sur des polymères
tranchés au moyen du couteau oscillant
ont été présentés à l’occasion du Congrès
M&M 2002 à Quebec et dans le journal
Microscopy Today (réf. 10).
Nous avons testé le couteau oscillant sur
les échantillons suivants:
• Echantillons biologiques, inclus dans
des résines époxy (Epon, d’Araldite,
d’EM-Bed, etc)
• Echantillons biologiques, inclus
dans des résines acrylate (Lowicryl,
L.R. White)
• Polymers solides tels que le PS; le
PMMA, l’ABS, le HIPS, le PP modifié,
etc.
5µm
High Impact Polystyrene / Polypropylene blend
Bob Vastenhout, Dow Chemicals, Terneuzen
Caractéristiques techniques
Couteau
Angle du couteau:
Plage des épaisseurs de coupe:
Epaisseur couteau:
25-45kHz ou réglage automatique de la résonance
variable (tension 0 à 30V)
230V, 110V.
Références
1. H. Sitte: Advanced Instrumentation
and Methodology related to
Cryoultramicrotomy: a Review.
Scanning Microscopy Supplement 10,
pp. 87-466, 1996.
2.
3.
4.
7.
J.C. Jésior: How to avoid compression.
Journal of Ultrastructure and
Molecular Structure Research, pp.
210-217, 1986.
8.
J.C. Jésior: Use of low-angle diamond
knives leads to improved ultrastructural preservation of ultrathin sections.
Scanning Microscopy Supplement 3,
pp. 147-153, 1989.
9.
D. Studer and H. Gnägi: Minimal compression of ultrathin sections with use
of an oscillating diamond knife.
Journal of Microscopy, Vol. 197, Pt 1,
pp. 94-100, 2000.
M. Michel, H. Gnägi and M. Müller:
Diamonds are a cryosectioner’s best
friend.
Journal of Microscopy, Vol. 166, Pt 1,
pp. 43-56, 1992.
O.L. Reymond: The diamond knife
„semi“: a substitute for glass or conventional diamond knives in the ultramicrotomy of thin and semi-thin sections.
Bas. Applied Histochemistry, No. 30,
pp. 487-494, 1986.
M.J.F. Blumer, P. Gahleitner, T. Narzt,
C. Handl, B. Ruthensteiner: Strips of
semi-thin sections: an advanced
method with a new type of diamond
knife.
Journal of Neuroscience Methods 120,
pp. 11-16, 2002.
5.
Various publications on materials
ultramicrotomy. Microscopy Research
and Technique, Vol. 31. Number 4,
pp. 265-310, 1995.
6.
L. Edelmann: Freeze-substitution and
the preservation of diffusable ions.
Journal of Microscopy, Vol. 161, pp.
217-228, 1991.
10. J.S. Vastenhout and H. Gnägi:
Ultramicrotomy of polymers using an
oscillating knife; improving polymer
morphology.
Microscopy and Microanalysis. 8
(Suppl. 2) 2002.
11. J.S. Vastenhout and J.D. Harris: improved sectioning of polymers using an
oscillating diamond knife for
Transmission Electron Microscopy.
Microscopy Today, pp. 20-21, 2006.
Diatome SA
Case Postale
CH 2501 Bienne / Suisse
Phone +41 (0)32 332 91 13
Fax +41 (0)32 331 52 57
[email protected]
www.diatome.ch
Printed in Switzerland / 09.07
Commande
Fréquence:
Amplitude:
Tension:
35°
10-100nm
3.0mm