La ultramicrotomía es un método para cortar muestras en cortes extremadamente finos, llamados secciones ultrafinas, que pueden estudiarse y documentarse a diferentes aumentos en un microscopio electrónico de transmisión (MET). Se utiliza principalmente para muestras biológicas, pero también se pueden preparar secciones de plásticos y metales blandos. Las secciones deben ser muy finas porque los electrones de 50 a 125 kV del microscopio electrónico estándar no pueden atravesar material biológico mucho más grueso que 150 nm. Para obtener las mejores resoluciones, las secciones deben tener entre 30 y 60 nm. Esto es aproximadamente el equivalente a dividir un cabello humano de 0,1 mm de grosor en 2000 rebanadas a lo largo de su diámetro, o cortar un solo glóbulo rojo en 100 rebanadas. [1]
Se cortan secciones ultrafinas de las muestras utilizando un instrumento especializado llamado "ultramicrotomo". El ultramicrotomo está equipado con un cuchillo de diamante, para la mayoría de los cortes ultrafinos biológicos, o un cuchillo de vidrio, que se utiliza a menudo para los cortes iniciales. Hay muchos otros equipos involucrados en el proceso de ultramicrotomía. Antes de seleccionar un área del bloque de muestra para cortar en secciones ultrafinas, el técnico examina secciones semifinas o "gruesas" que varían de 0,5 a 2 μm. Estas secciones gruesas también se conocen como secciones de estudio y se observan con un microscopio óptico para determinar si el área correcta de la muestra está en posición de cortar en secciones finas. Las secciones "ultrafinas" de 50 a 100 nm de espesor se pueden ver en el TEM.
Los cortes de tejido obtenidos por ultramicrotomía se comprimen por la fuerza de corte del cuchillo. Además, la microscopía de interferencia de la superficie de corte de los bloques revela que los cortes a menudo no son planos. Con Epon o Vestopal como medio de inclusión, las crestas y valles por lo general no superan los 0,5 μm de altura, es decir, 5-10 veces el espesor de los cortes ordinarios (1).
Se toma una pequeña muestra del espécimen que se va a investigar. Los especímenes pueden ser de materia biológica, como tejido animal o vegetal, o de material inorgánico como roca, metal, cinta magnética, plástico, película, etc. [3] Primero se recorta el bloque de muestra para crear una cara de bloque de 1 mm por 1 mm de tamaño. Se toman secciones "gruesas" (1 μm) para observarlas en un microscopio óptico . Se elige un área para seccionar para TEM y la cara del bloque se vuelve a recortar a un tamaño no mayor a 0,7 mm de lado. Las caras del bloque generalmente tienen forma cuadrada, trapezoidal, rectangular o triangular. Finalmente, se cortan secciones delgadas con un cuchillo de vidrio o diamante usando un ultramicrótomo y las secciones se dejan flotando en agua que se mantiene en un bote o canal. Luego, las secciones se recuperan de la superficie del agua y se montan en una rejilla de cobre , níquel , oro u otro metal. El espesor de sección ideal para la microscopía electrónica de transmisión con voltajes de aceleración entre 50 kV y 120 kV es de aproximadamente 30 a 100 nm.
En 1952, Humberto Fernández Morán introdujo la crio-ultramicrotomía, una técnica similar pero realizada a temperaturas de congelación de entre -20 y -150 °C. La crio-ultramicrotomía se puede utilizar para cortar muestras biológicas congeladas ultrafinas. Una de las ventajas sobre el proceso de ultra-microtomía más "tradicional" es la velocidad, ya que debería ser posible congelar y seccionar una muestra en 1 a 2 horas.