본문내용
1. 조직검사학
1.1. 고정의 의의
생체로부터 떨어져 나온 조직은 바로 그 순간부터 세포 내 용해소체에서 유출된 가수분해효소로 인해 자가융해가 발생한다. 이후 미생물이 증식하여 부패가 발생하며, 이에 따라 조직의 형태 및 구조가 변화한다. 고정은 이러한 사후변화를 방지하기 위해 조직이나 세포를 살아있는 상태와 같이 잘 보존된 형태를 유지하기 위한 과정이다. 고정제는 조직의 고정에 사용되는 화학물질이며, 고정액은 고정제를 용매에 녹인 용액이다. 고정은 고정제에 의해 조직에 일정한 물리적, 화학적 변화를 통해 이루어진다. 물리적 변화에는 조직의 형태와 구조의 현미경적 변화, 조직 내 물질의 추출, 확산, 흡착 등이 있으며, 화학적 변화에는 산화, 환원, 분해, 변성, 가교형성 등이 있다. 따라서 고정은 조직의 자가융해, 화학물질의 용해 및 소실, 부패, 조직 손상을 방지하고, 염색에 대한 매염작용을 수행한다.
1.2. 고정의 목적
조직의 자가융해를 방지하고, 조직 내 화학물질의 용해 및 소실을 막으며, 미생물에 의한 부패를 방지하고, 조직손상을 방지하며, 염색에 대한 매염작용을 하는 것이 고정의 목적이다. 자가융해는 세포 내 가수분해효소인 용해소체효소의 작용으로 인해 발생하는데, 고정액의 작용에 의해 이 용해소체효소를 불활성화시킴으로써 자가융해를 방지할 수 있다. 또한 고정은 조직 구성성분을 불용화하여 표본제작 과정에서 발생할 수 있는 화학물질의 용해 및 소실을 막아주고, 세균의 증식을 억제하여 부패를 방지한다. 고정은 세포 내 단백질 골격을 안정화시켜 조직을 보호하며, 일반적으로 조직에 대한 염료의 작용을 촉진하는 매염작용을 한다. 따라서 고정은 조직의 형태와 구조를 생체와 유사하게 보존하고 관찰하기 위한 필수적인 과정이다.
1.3. 고정제의 분류
고정제는 단백질 분자 또는 작용기에 대하여 분자 또는 그 일부에 결합하는지 여부에 따라 두 종류로 나뉜다. 결합하는 고정제에는 알데히드, 오스뮴산, 피크린산이 있으며, 그렇지 않은 고정제에는 에탄올과 아세톤이 있다.
또한 고정제는 단백질 침전 또는 응고에 대하여 응고성과 비응고성으로 구분된다. 응고성 고정제에는 에탄올, 메탄올, 아세톤, 피크린산, 수은염이 있으며, 비응고성 고정제에는 오스뮴산과 중크롬산칼륨이 있다.
화학적 특성에 따라서도 고정제를 분류할 수 있는데, 알데히드류에는 포름알데히드와 글루탈알데히드, 산화제에는 오스뮴산, 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨, 단백질 변성제에는 초산, 메탄올, 에탄올이 속한다.
이와 같이 고정제는 단백질 분자 및 작용기와의 결합 여부, 단백질 침전 및 응고 특성, 화학적 특성에 따라 다양하게 분류된다. 이는 고정제 선택 시 조직의 특성을 고려하여 적절한 고정제를 선택하기 위함이다.
1.4. 단독 고정액
1.4.1. 포름알데히드
포름알데히드는 조직의 고정에 사용되는 화학물질이다. 포름알데히드는 고정액 제조법이 간단하고 다른 고정제에 비해 값이 싸며 빠른 조직 침투성과 뛰어난 고정 효과로 인하여 가장 널리 사용되고 있는 고정제이다. 포름알데히드에 조직을 고정하면 조직의 색은 약간 회백색으로 변한다. 포름알데히드는 주로 단백질과 부가 또는 축합반응을 하며, 그 결과 폴리펩티드 사이에 메틸렌 가교가 형성된다. 메틸렌 가교는 아미노기와 가장 먼저 반응한다. 포름알데히드는 자극성이 있는 휘발성 기체이지만 물에 잘 녹는다. 따라서 37~40%의 수용액으로 시판되는데, 이를 포르말린이라 한다. 10% 포르말린은 37~40% 포름알데히드(포르말린 원액)을 물과 1:9로 희석한 용액이며, 포름알데히드가 3.7~4.0% 함유되어 있다. 시판 포르말린 용액에는 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 산화에 의해 생성된 포름산은 조직 내에 포함된 적혈구를 용혈시켜 흘러나온 혈색소(Hb)와 결합하여 갈색의 산헤마틴을 형성하는데, 이를 포르말린 색소라 한다. 따라서 포르말린은 pH 6.0 이상의 중성을 유지하는 것이 중요하다. 또한 포르말린의 산성화를 근원적으로 막기 위해서는 인산 완충액으로 중성 완충 포르말린(NBF)을 만들어 사용하는 것이 바람직하다. 포르말린 색소가 조직에 침착되었을 경우 이를 제거하기 위해서는 염화암모늄, 수산화칼륨, 또는 피크린산 포화 알코올 용액 등을 사용할 수 있다.
1.4.2. 글루탈알데히드
글루탈알데히드는 CHO(CH2)3CHO라는 분자식을 가지며, 분자량이 100이고 탄소수가 5인 디알데히드이다. 글루탈알데히드는 미세구조 보존 효과가 매우 우수하여 전자현미경 검사의 1차 고정에 널리 사용되고 있다. 글루탈알데히드는 조직 침투력이 약하여 일반적으로 부피가 작은 조직에만 사용되며, 침투속도가 가장 느리다. 전자현미경용 검체는 1.5~4%의 0.05~0.1M 완충액에 희석하여 사용한다. 글루탈알데히드는 알데히드기를 그 분자 양단에 갖고 있는 디알데히드이기 때문에 조직 내에 다량의 유리 알데히드기를 남긴다. 따라서 PAS염색과 같이...
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