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1. 조직검사학 개요
1.1. 고정의 의의
생체로부터 떨어져 나온 조직은 바로 그 순간부터 세포 내 용해소체에서 유출된 가수분해효소로 인해 자가융해가 발생하고, 그 후 미생물이 증식하여 부패가 발생하게 되어 형태 및 구조의 변화가 발생한다. 고정은 조직이나 세포를 살아있는 상태와 같이 잘 보존된 형태를 유지하기 위한 과정이다. 고정제란 조직의 고정에 사용하는 화학물질이며, 고정액은 고정제를 어떤 용매에 녹인 용액이다. 고정은 고정제에 의해 조직에 일정한 물리적, 화학적 변화를 통하여 이루어진다. 물리적 변화에는 조직의 형태와 구조의 현미경적 변화, 조직 내 물질의 추출, 확산, 흡착이 있으며, 화학적 변화에는 산화, 환원, 분해, 변성, 가교형성이 있다.
1.2. 고정의 목적
자가융해 방지가 고정의 목적이다. 자가융해는 세포가 죽게 되면 즉시 용해소체가 파열되어 가수분해효소가 유출되어 일어나는 현상이다. 고정액의 작용에 의해 용해소체효소를 불활성화하거나 작용하는 표적성분을 화학적으로 변성시켜 자기융해를 일으킨 세포의 핵농축, 핵붕괴 및 핵융해를 막아준다. 또한 고정은 조직 내 화학물질의 용해 및 소실을 방지하고 미생물에 의한 부패를 억제하며, 조직 손상을 방지하고 염색에 대한 매염작용을 한다.
1.3. 고정제의 분류
고정제의 분류는 다음과 같다.
단백질 분자 또는 작용기에 대하여 분자 또는 그 일부에 결합하는 고정제로는 알데히드, 오스뮴산, 피크린산이 있다. 그렇지 않은 고정제로는 에탄올, 아세톤이 있다.
단백질 침전 또는 응고에 대하여 응고성 고정제에는 에탄올, 메탄올, 아세톤, 피크린산, 수은염이 있다. 비응고성 고정제에는 오스뮴산, 중크롬산칼륨이 있다.
화학적 특성에 따라 고정제를 분류하면, 알데히드로는 포름알데히드, 글루탈알데히드가 있다. 산화제로는 오스뮴산, 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨이 있다. 단백질 변성제로는 초산, 메탄올, 에탄올이 있다.
2. 단독 고정액
2.1. 포름알데히드
포름알데히드는 오래 고정하면 조직을 산화시키지만, 고정 속도가 가장 빠르다. 포름알데히드(HCHO)는 고정액 제조가 간단하고 다른 고정제에 비해 값이 싸며 빠른 조직침투성과 뛰어난 고정효과로 인해 가장 널리 사용되고 있는 고정제이다. 포름알데히드에 조직을 고정하면 조직의 색이 약간 회백색으로 변한다. 포름알데히드는 주로 단백질과 부가 또는 축합반응을 하여 폴리펩티드 사이에 메틸렌 가교를 형성한다. 포름알데히드는 자극성이 있는 휘발성 기체이지만 물에 잘 녹으므로 37~40%의 수용액인 포르말린으로 판매된다. 10% 포르말린은 37~40% 포름알데히드(포르말린 원액)을 물과 1:9로 희석한 것이며, 포르말린 용액 내의 포름알데히드는 메틸렌글리콜로 존재한다. 시판 포르말린용액에는 포름알데히드가 중합되는 것을 방지하기 위해 약 8% 메탄올이 첨가되어 있다. 차가운 곳(9℃ 이하)에 보관된 포르말린은 포름알데히드가 중합체를 형성하여 파라포름알데히드의 백색 침전물로 침전되지만, 따뜻한 물에 넣어 가온하면 점차 사라진다. 포르말린의 산화로 인해 생성된 포름산은 적혈구를 용혈시켜 혈색소와 결합하여 갈색의 산헤마틴을 생성하는데, 이를 포르말린 색소라 한다. 포르말린 색소를 제거하기 위해서는 포르말린의 pH를 6.0 이상으로 유지하는 것이 중요하다. 따라서 포르말린은 중성(pH7.0)으로 유지하는 것이 바람직하다.
2.2. 글루탈알데히드
글루탈알데히드는 분자량 100, 탄소수 5를 가진 CHO(CH2)3CHO라는 디알데히드 화합물이다. 미세구조 보존효과가 매우 우수하므로, 전자현미경 검사의 1차 고정에 널리 사용된다. 조직 침투력이 약하여 일반적으로 부피가 작은 조직(1×1×1mm)에만 사용되며, 침투속도 또한 가장 느리다. 전자현미경용 검체(1×1×1mm)의 고정 시 1.5~4%의 0.05~0.1M 완충액에 희석하여 사용한다. 글루탈알데히드는 분자 양단에 알데히드기를 지니고 있어 조직 내에 유리된 알데히드기를 다량 남기게 된다. 이로 인해 PAS염색과 같이 쉬프 시약을 사용하여 알데히...
