Tên gọi máy cắt lát vi thể - microtome có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp (mikrostemnein), trong đó mikros nghĩa là "nhỏ, mỏng" và temnein nghĩa là "cắt". Đây là một công cụ dùng để cắt mẫu vật thành những lát cực kỳ mỏng làm tiêu bản quan sát dưới kính hiển vi. Máy cắt tiêu bản có thể sử dụng lưỡi dao bằng thép, thuy tinh hoặc dao kim cương tùy theo loại mẫu và độ dày tiêu bản cần cắt. Lưỡi dao thép thường được dùng để cắt các mẫu mô động vật hoặc thực vật để quan sát dưới kính hiển vi quang học, lưỡi dao thủy tinh thường dùng để tạo các lát cắt rất mỏng để quan sát dưới kính hiển vi điện tử, trong khi đó lưỡi dao kim cương dùng để cắt các mẫu vật cứng như xương, răng, ...
Lịch sử máy cắt lát vi thể
Trong thời kỳ đầu của sự phát triển kính hiển vi quang học, các tiêu bản được làm thủ công bằng lưỡi dao cạo. Các nhà khoa học nhận thấy để có thể quan sát cấu trúc mô dưới kính hiển vi, độ dày lát cắt cần được duy trì ở mức dưới 100 µm, để ánh sáng có thể truyền qua.
Một trong những thiết bị đầu tiên có thể tạo ra những tiêu bản có độ dày như thế được sáng tạo bởi George Adams, Jr. (1750–1795) vào năm 1770 và sau đó được phát triển thêm bởi Alexander Cummings. Thiết bị được chế tạo dạng cầm tay với ngàm giữ mẫu đặt trong một hình trụ và phần dao cắt mẫu đặt trong tay quay ở phía trên.
Đến năm 1835, Andrew Prichard đã phát triển một loại thiết bị cắt dạng để bàn, giúp loại bỏ sử ảnh hưởng bởi rung động của tay người khi cắt trong thiết bị đời cũ.
Một số nguồn tư liệu khác cho rằng sự phát triển của máy cắt lát vi thể có công lớn của nhà Sinh lý học người Czech Jan Evangelista Purkyně. Nhiều nguồn mô tả loại thiết bị do Purkyne là mô hình đầu tiên được sử dụng trong thực tế.
Vào cuối những năm 1880, sự phát triển của các thiết bị máy cắt lát vi thể giúp tạo ra lát cắt cực mỏng, cùng với hiệu quả sử dụng thuốc nhuộm đã góp phần quan trọng vào việc quan sát các cấu trúc phân tử và tế bào dưới kính hiển vi
Ngày nay, thiết kế chung của hầu hết các loại máy cắt tiêu bản đều gồm một bệ đỡ dao với ngàm kẹp cho phép thay đổi lưỡi dao, một ngàm kẹp mẫu và cơ cẩu chuyển động tịnh tiến. Nguyên lý của đa số thiết bị là di chuyển mẫu lên xuống còn dao được cố định, khi di chuyển mẫu lên xuống ngàm kẹp mẫu sẽ tự động tiến ra phía trước để cắt mẫu theo độ dày đã chọn. Độ dày của lát cắt được điều khiển thông qua cơ chế điều chỉnh, cho phép kiểm soát chính xác.
Một số ứng dụng quan trọng của máy cắt lát vi thể
1. Kỹ thuật giải phẫu bệnh học thường quy: mẫu mô được làm khô và cố định trong khối sáp paraffin, sau đó được cắt bằng máy cắt tiêu bản với độ dày từ 2 đến 50 µm. Tiếp đến lát cắt được làm căng trong nước ấm và đặt lên lam kính để thực hiện quá trình nhuộm trước khi được quan sát dưới kính hiển vi
2. Kỹ thuật sinh thiết lạnh: Mẫu mô tươi sau khi sinh thiết được đông cứng trong dung dịch chuyên dụng, sau đó được cắt trong điều kiện nhiệt độ thấp trong buồng của máy sinh thiết lạnh rồi đem nhuộm trước khi quan sát dưới kính hiển vi. Kỹ thuật này nhanh hơn rất nhiều (15-20p) so với quy trình xử lý mô thường quy (12-16h) và thường được sử dụng trong các ca mổ cần kết quả chẩn đoán nhanh chóng, tiêu bản sinh thiết lạnh cũng có thể nhuộm bằng phương pháp hóa mô miễn dịch.
3. Kính hiển vi điện tử: Các mẫu mô sau khi được đúc trong nhựa cứng sẽ được cắt bằng máy cắt tiêu bản dùng lưỡi dao thủy tinh hoặc kim cương để tạo ra những lát cắt siêu mỏng (độ dày 60 đến 100 nanomet). Tiêu bản sau đó được nhuộm trong dung dịch của một muối kim loại nặng rồi quan sát dưới kính hiển vi điện tử. Thiết bị này được gọi là máy cắt lát siêu mỏng (ultramicrotome)
4. Kỹ thuật cắt lát mô thực vật: Những mẫu vật cứng như gỗ, xương và da cần một loại máy cắt tiêu bản dạng trượt. Loại máy này sử dụng lưỡi dao nặng hơn và không thể tạo ra lát cắt mỏng như máy cắt thông thường.