본문내용
1. 조직 준비 과정
1.1. 고정
1.1.1. 화학적 고정
화학적 고정은 세포와 조직의 구조를 유지하기 위해 화학 물질을 처리하는 방법이다. 화학적 고정은 생물학적 구조를 균일하고 안정적으로 유지하여 검사와 관찰이 용이하도록 한다. 화학적 고정의 주된 목적은 단백질의 변성 및 분해를 방지하고, 생물학적 구조를 보존하며, 투과성을 높여 염색 효과를 높이는 것이다.
화학적 고정에는 다양한 방법이 이용된다. 가장 대표적인 것은 알데하이드를 이용한 교차결합 고정이다. 교차결합 고정은 조직 내의 단백질 간 공유결합을 형성하여 분자 구조를 안정화시킨다. 이를 통해 세포 구조가 파괴되는 것을 방지하고 세포 내 항원성을 보존할 수 있다. 주로 사용되는 알데하이드에는 포름알데히드(formaldehyde)와 글루타르알데히드(glutaraldehyde)가 있다.
포름알데히드는 가장 널리 사용되는 고정제로, 단백질의 아미노기와 반응하여 메틸렌 다리(methylene bridge)를 형성한다. 이를 통해 단백질 분자 간 가역적인 교차결합이 이루어진다. 포름알데히드는 조직의 항원성을 잘 보존하여 면역조직화학 염색에 적합하다. 또한 세포 구조를 잘 유지하고 투과성을 높여 효과적인 염색이 가능하다는 장점이 있다.
글루타르알데히드는 포름알데히드보다 반응성이 더 크다. 두 개의 알데하이드기를 가지고 있어 단백질의 아미노기와 더 강한 교차결합을 형성한다. 따라서 글루타르알데히드로 고정된 조직은 더 단단하고 견고한 구조를 갖게 된다. 이는 전자현미경 관찰에 적합하지만, 항원성이 저하되어 면역조직화학 염색에는 적합하지 않다.
이외에도 에탄올, 메탄올과 같은 알코올 용액을 이용한 침전 고정 방법도 있다. 알코올은 단백질을 변성시켜 침전시키는 원리로 작용한다. 이 방법은 세포의 미세구조를 잘 보존하지만, 항원성이 손실되는 단점이 있다.
화학적 고정 과정에서 중요한 것은 고정액의 농도, 온도, pH, 처리 시간 등의 조건을 최적화하는 것이다. 이를 통해 조직의 구조와 항원성을 효과적으로 유지할 수 있다. 또한 고정 과정에서 발생할 수 있는 인공산물을 최소화하는 것도 중요하다.
화학적 고정은 조직 검사와 현미경 관찰에 필수적인 과정으로, 적절한 고정 방법의 선택과 조건 최적화를 통해 조직 표본의 품질을 높일 수 있다.
1.1.2. 열 고정
열 고정은 조직의 고정을 위한 물리적인 방법으로, 조직을 가열하여 세포 단백질을 변성시켜 고정하는 방법이다. 열 고정 방법은 주로 세균 배양에서 사용되며, 세균의 단백질을 변성시켜 세균을 고정하는 데 효과적이다.
열 고정은 조직을 일정 온도에 일정 시간 동안 노출시켜 단백질을 변성시키는 방식으로 이루어진다. 일반적으로 60-80°C의 온도에서 30분-2시간 정도 처리하게 된다. 이때 온도와 시간은 고정하고자 하는 조직의 종류와 두께에 따라 달라질 수 있다. 두꺼운 조직의 경우 고온에서 장시간 처리하여 내부까지 고정이 이루어지도록 한다.
열 고정 방법은 화학적 고정에 비해 상대적으로 조직의 구조와 기능이 잘 보존되는 장점이 있다. 또한 화학적 고정제를 사용하지 않아 조직 준비 과정이 간단하다는 장점이 있다. 하지만 열 고정의 경우 고정 효과가 화학적 고정에 비해 약하며, 고정 정도를 세밀하게 조절하기 어렵다는 단점이 있다.
따라서 열 고정은 주로 세균 배양이나 세포도말 표본 제작 등과 같이 단순한 구조의 검체를 고정할 때 주로 사용되며, 보다 복잡한 구조의 조직 검체를 고정할 때에는 화학적 고정 방법이 더 효과적이다.
1.2. 탈수
탈수는 조직으로부터 물과 고정액을 제거하는 과정이다. 파라핀과 같은 비수용성 매질에 조직을 포매하기 위해서는 조직 내 수분을 제거해야 한다. 소수성인 조직이라도 탈수 과정이 필요한데, 이는 파라핀이 물과 잘 섞이지 않기 때문이다.
이상적인 탈수 상태는 조직 수분 함유량이 3~4% 수준이다. 탈수제는 두 가지 방식으로 물을 제거하는데, 친수성에 의해 조직으로부터 물을 끌어내거나 수용성 조직액을 반복적으로 희석하여 제거하는 방식이다.
가장 대표적인 탈수제는 에탄올(Ethanol)이다. 무수 에탄올에도 1~2%의 물이 존재하므로, 탈수에 사용되는 에탄올은 물이 2% 이상 초과되면 안 된다. 에탄올은 탈수 기능이 가장 믿을만하고 빨라서 최고의 탈수제로 여겨진다. 에탄올을 이용한 탈수 시에는 저농도에서 고농도로 단계적으로 진행해야 한다. 70% → 95% → 100%로 배열하여 각 단계 당 1시간씩 진행하는 것이 일반적이다.
메탄올(Methanol)은 에탄올이 없을 때 대체 탈수제로 사용 가능하지만, 독성이 매우 강하기 때문에 단독 사용은 피한다. 아이소프로판올(Isopropanol)도 탈수 효과가 좋아 에탄올의...
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