Виготовлення гістологічних препаратів для мікроскопічних досліджень є процедурою тривалої і досить складною. Ще донедавна в багатьох лабораторіях багатоетапні операції з підготовки тканин для мікроскопічного дослідження проводилися вручну. В останні десятиліття проблеми автоматизації процесу обробки гістологічних препаратів приділялася значна увага.
В даний час автоматичні пристрої, що забезпечують перенесення зразків тканин з одного розчину в інший через задані проміжки часу, стають все більш доступними. Така апаратура дозволяє послідовно проводити фіксацію, промивку, зневоднення і просвітлення зразків тканин, а при бажанні і заливку в парафін.
Постійне перемішування, яке здійснюється в цих автоматичних пристроях, значно прискорює дифузію і заміщення однієї рідини на іншу. Режим роботи апаратів цього типу багатогодинний (24, 48 і більше годин). Змінюючи часовий режим роботи за допомогою цих автоматів, можна в більш стислі терміни здійснювати серійне фарбування зрізів тканин, проводячи їх послідовно через процедури депарафінірованія, обводнення, фарбування, промивання, докрашіванія, зневоднення і просвітлення [15].
Одним з перших автоматичних пристроїв, серійно випускалися в СРСР, був автомат для гістологічної обробки тканин АТ-3. Цей автомат у багато разів скорочував час обробки тканин за рахунок обертальних рухів кошики з тканинами в судинах і безперервною, цілодобової роботи автомата. В даний час випускається нова, більш досконала модель автомата для гістологічної обробки тканин - АТ-5.
Автомат АТ-5 - універсальний, двох'ярусний, двадцатітрехпозіціонний. На відміну від старої моделі АТ-3 наявність двох ярусів дозволяє значно розширити використання автомата. Так, за допомогою нової моделі можна проводити одночасну незалежну забарвлення зразків на першому ярусі і гістологічну - на другому або одночасну незалежну послідовну двадцатітрехпозіціонную забарвлення на обох ярусах [3]. Апарат АТ-5 призначається для фіксації, ущільнення, зневоднення, просочення і заливки в парафін або целлоидин шматочків органів і тканин, проведення різних за методикою забарвлень гістологічних препаратів, включаючи «експрес-забарвлення» і декальцинацію кісткових тканин.
Автомат складається з корпусу, встановленого на обважнення підставі. У верхній частині корпусу є дві платформи-яруси. Нижня платформа може повертатися, верхня ж - нерухома. У платформах є гнізда для установки судин і ванн з парафіном. На задній стінці корпусу розміщено електрообладнання приладу, а всередині корпусу розміщені всі механізми управління. У підставу апарату вмонтовані редуктори приводів 1-го і 2-го ярусів, струшування, а також мікрокомпресор. Бічні стінки у автомата знімні, завдяки чому полегшений доступ до механізмів.
Гістологічна обробка із заливкою в парафін шматочків тканин, поміщених в кошик, починається з другого ярусу, і зразок послідовно проходить через 8 судин з реактивами (відповідно обраної методикою) і через 3 термостата з парафіном. Температура парафіну в ваннах підтримується автоматично за допомогою терморегуляторів. При заливці в целлоидин шматочки тканин поміщаються в 2 кошики і проводяться паралельно через 5 судин, що при цьому методі підвищує продуктивність автомата в 2 рази.
Забарвлення препаратів починається у другому ярусі в 11 судинах, а закінчується на першому ярусі в 12 судинах.
При фарбуванні скла зі зрізами поміщають в корзинку першого ярусу або в кошики 1-го і 2-го ярусів і потім вони за заданою програмою послідовно проводяться через реактиви. Після закінчення циклу обробки механізми управління відключаються автоматично.
Час перебування кошики із зразком в кожній посудині визначається механізмами управління, які налаштовуються перед пуском автомата відповідно до обраної методикою. Перемішування реактивів на 1-му ярусі здійснюється вертикальним зворотно-поступальним переміщенням кошики. Режим роботи автомата забезпечений трьома механізмами управління на 30 хв, 1 год і 24 год. Час переносу кошиків з посудини в посудину-15 с. Харчування автомата від мережі змінного струму напругою 110 В- споживана потужність - 330 Вт Габаритні розміри -570X625X570 мм. Вага -70 кг.
Також вітчизняним, але більш складним, ніж АТ-5 апаратом, є гістохроматор - апарат з програмним пристроєм, що дозволяє автоматизувати проведення таких складних і трудомістких процесів, як імпрегнація, забарвлення, фіксація, промивка, ущільнення, зневоднення в спиртах, просочування і заливка в парафін, целлоидин та інші середовища шматочків тканин, декальцинація, обробка зрізів, укладених на предметних стеклах, а також забезпечує деякі інші прийоми обробки гістологічних матеріалів. Гістохроматор дозволяє проводити обробку препаратів в темряві і при певному температурному режимі [5].
Апарат складається з власне гістохроматора, шафи-термостата і тумбочки, на якій вони встановлюються. Основні частини гістохроматора: карусель з секторами-столиками і судинами для реактивів, механізмів приводу каруселі та гойдання пористого судини, пульта керування з автоматичним програмним пристроєм.
Усередині корпусу каруселі розміщені механізми і вся електрична частина гістохроматора, на лицьовій стороні - панель пульта управління, а на верхній панелі корпусу змонтовані карусель, колонка для води і зливний штуцер. Вода в колонку надходить з бутлів, установлюються біля гістохроматора. Карусель має 16 знімних секторів-столиків для судин з реактивами, які можуть фіксуватися на каруселі в трьох різних положеннях залежно від висоти судин.
У столиках передбачені гнізда, в які вставляють бачки для промивання препаратів, підстаканники двох типів, кожен для судин одного діаметру, або тиглів. Всі судини закриваються кришками, укріпленими на кожусі каруселі. Відкриваються кришки автоматично тільки в робочому положенні. Позиції судин позначені номерами (від 1 до 16), нанесеними на корпусі каруселі.
Механізм гойдання є системою важелів з тросом, що перетворюють обертання шпинделя електродвигуна в зворотно-поступальні рухи підвішеного до кінця троса пористого посудини з препаратами або касети з предметними стеклами. Амплітуда коливань пористого судини задається з пульта керування.
На пульті управління розміщені: табло лічильника часу, панель блоку програми, ручки управління, кнопки і тумблери включення лічильника часу, промивки, подсвета препаратів, повороту каруселі з одночасним перемиканням програми, а також перемиканням роботи гістохроматора з ручною на автоматичну і назад, і гойдалки з роботи за програмою на роботу вручну.
На табло лічильника часу в два ряди розміщені сигнальні лампочки. Заданий за програмою в двійковій системі час експозиції підсумовується по лампочках верхнього ряду, минулий час - по лампочках нижнього ряду. При збігу загоревшихся лампочок верхнього і нижнього рядів відбувається перехід на чергову позицію або подача сигналу з вимиканням апарата.
На панелі блоку програми є кнопки для введення і протягання перфорованої карти в пази і для синхронізації становища каруселі та програми. Для заготівлі (пробивання) перфокарт програми роботи гістохроматора в комплекті є перфоратор.
Термостат гістохроматора має відкидається вгору кришку. Усередині корпусу розташовуються електронагрівачі, терморегулятор, лампи підсвітки і полиці, на яких встановлюються бутлі з водою. Кришка корпусу термостата виготовлена з органічного скла, що дає можливість спостерігати за роботою гістохроматора, поміщеного в термостат.
Тумбочка, будучи одночасно підставкою під гістохроматор з термостатом, має чотири висувних ящика, в яких зручно розміщуються судини до гістохроматору, сектори-столики, підстаканники та інші приналежності і запасні частини.
Обслуговування апарату зводиться практично до підготовки реактивів та введенню програми, закодованої на перфокарте.
Найменший час експозиції препаратів на кожній позиції при роботі по програмі- 15 с, найбільша - 68 год 15 хв. Час переміщення на чергову позицію-13 с. Амплітуда коливання пористого судини - від 2 до 20 мм. Температура всередині термостата - до 40 ° С. Температура підігріву реактивів в тиглях-36 ± 2 ° і 57 ± 2 ° С.
Габарити апарату в зібраному вигляді (гістохроматор з термостатом і тумбочкою) -435X490X474 мм-термостата - 490X490X720 мм-тумбочки - 600x518x735 мм.
Потужність, споживана апаратом (разом з термостатом) близько 700 Вт Апарат працює від мережі змінного струму напругою 127/220 В, 50 Гц.
Автомат для фарбування гістологічних препаратів моделі RSP-50, випускається японською фірмою «Сакура» [30], призначений для автоматичного забарвлення по Папаніколау (але може виконувати і інші види забарвлення) гістологічних препаратів до 50 штук за один прийом. Простота управління досягається за рахунок того, що тривалість занурення препаратів, загальна для різних судин, встановлюється одним і тим же таймером, що скорочує їх кількість, встановлене на автоматі.
При необхідності припинити фарбування в якомусь певному положенні потрібно лише повернути вимикач даної посудини в положення, відповідне номеру таймера зупинки. Автомат забезпечений обертовим столиком, що полегшує швидку заміну розчинів в судинах. Зовнішній вигляд приладу зображений на рис. 133.
Рис. 133. Автомат для фарбування гістологічних препаратів, модель RSP-50.
Рис. 134. Ванна для фарбування препаратів на предметних стеклах.
Англійською фірмою «Електротермал» випускається простий апарат - ванна одномоментного фарбування препаратів на предметних стеклах [4]. Ванна забезпечена вбудованим подогревающим пристроєм, тому препарати можуть бути пофарбовані в гарячому стані. У ванні є щоперемішує пристрій, що забезпечує рівномірне покриття стекол забарвлює розчином. Предметні скла поміщаються в дві кювети, які потім занурюються відповідно в дві шахти ванни (рис. 134). Ванна забезпечена терморегулятором, що дозволяє регулювати температуру в межах до 57 ° С. Про роботу терморегулятора свідчить спалахує при встановленні заданої температури сигнальна лампа. Ручка регулятора температури дозволяє встановлювати температуру з точністю ± 1 ° С.
Фірма «Шандон-Елліот» (Англія) випускає автомат для фарбування мазків. Апарат може завдяки наявності двох програм роботи проводити забарвлення мазків на стеклах по Папаніколау або по 23-позиційної методикою. Транспортер, на якому закріплені скла, проходить через 2 яруси і переносить, відповідно до встановленого режиму, скла з однієї ванни в іншу. Скло закріплюються в спеціальних об'ектодержателях. Час перебування препарату в кожній ванні може регулюватися. Спеціальною ручкою встановлюється час промивки препаратів і може проводитися після кожного етапу забарвлення. Промивання проводиться у ванні з проточною водою, так що всі стекла рівномірно ополіскуються.
Всі ванни, в яких проводиться забарвлення, мають в центрі поглиблення, куди поміщається циліндричний магніт, укладений в пластмасову оболонку і призначений для перемішування барвника у ванні, що забезпечує рівномірне покриття об'єкта фарбою [20].
Фірма «Поол» (Pool of Scientific Instruments Ltd) випускає дві моделі автоматичних пристроїв для фарбування препаратів на предметних стеклах [31]. «Супер-хромоматік» випускається в трьох модифікаціях: на 15, 21 або 24 посудини для препаратів. Робочий цикл забарвлення 30 стекол займає 108 хв. Автомат працює за програмою, яка задається спеціальним програмуючим пристроєм. «Супер-хромоматік» може працювати і за скороченим циклом, при відповідному зменшенні числа судин для фарбування. Час перебування препарату в посудині може також змінюватися через пульт управління, пов'язаний з програмуючим пристроєм. Ручний операцією при обслуговуванні автомата є тільки закладка предметних стекол в касети апарату.