I. Cấu trúc cốt lõi: cơ sở cơ khí hỗ trợ "cắt và cho ăn"

Cấu trúc của máy cắt bánh xe chạy bằng tay được thiết kế xung quanh "làm thế nào để lưỡi dao cắt ổn định mẫu vật và mẫu vật di chuyển chính xác một khoảng cách cố định sau mỗi lần cắt", các thành phần cốt lõi bao gồm:

Giới thiệu phân tích các thành phần cốt lõi và vai trò chức năng

Chủ sở hữu dao cắt: dao cắt cố định (thường là dao thép/dao thủy tinh dùng một lần hoặc có thể mài lại), có thể điều chỉnh góc lưỡi (như 15 ° -20 °, phù hợp với độ cứng mô khác nhau).

Clip mẫu (đầu mẫu): Được sử dụng để cố định các khối mô (hoặc các mẫu vật khác) được chôn bằng sáp parafin, có thể xoay 360 °, điều chỉnh lên xuống/lùi để đảm bảo rằng mặt cắt mẫu song song với lưỡi dao.

Hướng dẫn sử dụng bánh xe (ổ đĩa bánh xe): các bộ phận đầu vào điện của thiết bị, khi người vận hành quay bánh xe, kéo lưỡi dao và liên kết kẹp mẫu bằng bánh răng.

Cơ chế cho ăn (bộ vi động): Các thành phần chính xác cốt lõi, bao gồm bánh răng, ratchet, quay số, chịu trách nhiệm kẹp mẫu vật lên trên độ dày cố định (tức là "nguồn cấp dữ liệu") sau mỗi lần cắt.

Núm điều chỉnh độ dày: liên kết cơ chế cho ăn, có thể đặt độ dày lát bằng tay (thường là phạm vi 1-50μm, lát bệnh lý thường là 3-5μm), quay số hiển thị chính xác giá trị đặt.

Cơ sở và khung: cung cấp hỗ trợ ổn định để tránh rung thiết bị khi cắt (sự ổn định ảnh hưởng trực tiếp đến tính đồng nhất của độ dày cắt).

II. Quy trình làm việc: "Quy trình chu kỳ quay - cắt - cho ăn"

Bản chất làm việc của máy cắt bánh xe toàn tay là chu kỳ của "mẫu cắt chuyển động tuyến tính lưỡi dao+thức ăn chính xác không liên tục mẫu vật" **, các bước cụ thể như sau:

Chuẩn bị mẫu vật và lưỡi dao

Cố định khối mô chôn bằng sáp parafin vào kẹp mẫu, bằng cách tinh chỉnh kẹp mẫu để mặt phẳng cần cắt của khối mô vẫn song song với lưỡi dao cắt lát (nếu không, sẽ dẫn đến độ dày và độ mỏng cắt không đều).

Cài đặt dao cắt để giữ công cụ, điều chỉnh góc cạnh của lưỡi dao (góc mô mềm nhỏ hơn một chút, góc mô cứng lớn hơn một chút), và đảm bảo lưỡi dao sắc nét và không bị sứt mẻ.

Độ dày cắt mục tiêu (chẳng hạn như 4μm) được thiết lập thông qua "núm điều chỉnh độ dày", tại thời điểm này cơ chế cho ăn đã đặt trước khoảng cách di chuyển của mẫu mỗi lần.

Hướng dẫn sử dụng với First Cut

Người vận hành quay bánh xe tay theo chiều kim đồng hồ, bánh xe kéo hai hành động chính thông qua hệ thống truyền động bánh răng:

Chuyển động ngang của lưỡi dao: dao cắt lát cắt ngang theo hướng ngang qua phía trước của kẹp mẫu (hoặc kẹp mẫu di chuyển theo hướng lưỡi dao, thiết kế kiểu máy khác nhau hơi khác nhau);

Lưỡi dao tiếp xúc mẫu vật: Mẫu vật được kẹp với khối mô, tiếp cận theo hướng lưỡi dao dưới liên kết bánh răng, cho đến khi khối mô bị cắt bởi lưỡi dao sắc, tạo thành miếng mô đầu tiên.

Cơ chế cho ăn Kích hoạt&Đặt lại

Khi bánh xe quay đến "điểm thấp nhất" (vị trí hoàn thành cắt), thiết bị ratchet của cơ chế cho ăn được điều khiển bằng bánh răng, kéo kẹp mẫu lên "thức ăn" với độ dày thiết lập tốt (chẳng hạn như 4μm) - bước này là cốt lõi để đảm bảo độ dày đồng nhất của lát: sau mỗi lần cắt, mẫu vật được nâng lên một khoảng cách cố định chính xác để đảm bảo độ dày mô của lần cắt tiếp theo là hoàn toàn phù hợp.

Người vận hành tiếp tục quay bánh xe quay đến "điểm cao nhất" và lưỡi dao được tách ra khỏi mẫu vật để hoàn thành chu trình "cắt-cho ăn".

Cắt và thu thập

Lặp đi lặp lại quay bánh xe, thiết bị tiếp tục thực hiện "chuyển động lưỡi dao → cắt → cho ăn mẫu → đặt lại" chu kỳ, sản lượng liên tục của các lát mô có độ dày đồng đều, lát sẽ được thu thập bởi sự căng thẳng của lưỡi dao hoặc thiết bị đi kèm với "slice stopper" (chẳng hạn như bút lông, slide) để nhuộm tiếp theo, kiểm tra gương và các bước khác.

Nguyên tắc thứ ba: 2 logic cốt lõi quyết định chất lượng cắt lát

Độ chính xác và ổn định của máy cắt bánh xe quay hoàn toàn bằng tay, phụ thuộc vào sự hiệp lực của hai nguyên tắc cơ học chính:

1. Kiểm soát chính xác "Ratchet Ratchet" của cơ chế cho ăn

Cơ chế cho ăn là "linh hồn" của một mô hình hoàn toàn bằng tay, cốt lõi của nó là sự phù hợp của một ratchet (đĩa với một rãnh đồng nhất) với một ratchet (một mảnh kim loại có thể bị mắc kẹt trong rãnh):

Mỗi lần quay bánh xe quay một tuần, bánh răng kéo bánh xe quay một "khoảng cách răng", mà mỗi khoảng cách răng tương ứng với khoảng cách tăng lên của kẹp mẫu vật (tức là độ dày cắt lát). Bằng cách điều chỉnh núm độ dày, vị trí cắn của ratchet và ratchet có thể được thay đổi, do đó khoảng cách răng của mỗi lần quay có thể được thay đổi để đạt được điều chỉnh độ dày 1-50μm.

Ưu điểm của cấu trúc cơ khí này là "không phụ thuộc vào thành phần điện tử", miễn là các bộ phận không bị mòn, độ chính xác của thức ăn có thể được duy trì ổn định trong một thời gian dài, đó là một trong những lý do tại sao máy thái thủ công hoàn toàn vẫn được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm cơ sở.

2. Lưỡi dao "chuyển động tương đối đồng đều" với mẫu vật

Chất lượng lát (có đầy đủ hay không, không có nếp gấp) phụ thuộc vào tốc độ đồng đều của chuyển động tương đối của lưỡi cắt tức thời với mẫu vật:

Hướng dẫn sử dụng bánh xe "quay gắn kết" ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lưỡi dao: nếu quay quá nhanh hoặc quá chậm, dừng lại giữa chừng, nó sẽ dẫn đến lực cắt lưỡi dao không đồng đều, xuất hiện vết rách cắt, nếp gấp;

"Độ cứng của giá đỡ" của thiết bị quyết định sự ổn định: nếu đế không ổn định hoặc bánh răng có khoảng trống, nó sẽ tạo ra rung động khi cắt, dẫn đến dao động độ dày của lát (do đó yêu cầu thiết bị phải được đặt trên mặt bàn phẳng, vững chắc).

tổng kết

Nguyên lý làm việc của máy cắt bánh xe toàn tay có thể được tóm tắt là: lấy bánh xe tay làm nguồn năng lượng, thông qua truyền bánh răng để thực hiện chuyển động tương đối của lưỡi dao và mẫu vật để hoàn thành việc cắt, sau đó cơ chế cho ăn bánh xe gai đảm bảo độ dày cố định chính xác của mẫu vật sau mỗi lần cắt, cuối cùng thông qua hoạt động tuần hoàn để có được độ dày mô đồng đều. Cấu trúc đơn giản, chi phí bảo trì thấp và độ chính xác của nó phụ thuộc vào chất lượng gia công cơ khí. Nó là thiết bị cổ điển để "điều khiển bằng tay, cắt chính xác" trong các lĩnh vực chẩn đoán bệnh lý và nghiên cứu sinh học.