Campden冷冻切片机常见故障维修方法

作者：Campden维修发布时间：2022-02-09 22:15点击：

高校大型精密仪器设备是建设“双一流”大学的基础，也是培养高层次创新人才的重要物质保障，标志着高校的建设水平和科研实力。随着国家对高校教学和科研硬件设施的投入，高校大型仪器设备在数量和质量上得到了很大的提升。为了合理配置大型

仪器的优质资源，提高学科发展水平，吉林大学生命科学仪器管理中心于 2016 年购入 Leica CM1950 自动恒温冷冻切片机（以下简称自动恒温冷冻切片机），该仪器可以提供不同组织和厚度的冷冻切片样品，其切片样品能够最大程度的保持组织样品的抗原活性。荧光染色后的组织切片样品，经显微技术进行检测和分析，能够从形态学角度为科研工作中的生物学理论和应用研究提供有力保障 [1-3]。

自动恒温冷冻切片机是生命科学研究领域重要的精密仪器，自投入使用以来，主要服务于吉林大学校内外科研工作，利用率高、成果显著，为提升我校的科研水平做出了较大贡献。但随着科学研究的深入，对自动恒温冷冻切片机使用也提出了新的要求，如何最大限度的发挥仪器的使用效能，确保高校科研工作的高效进行是设备管理人员面临的重要研究课题。本文将自动恒温冷冻切片机的操作维护保养和开放管理模式进行分享，旨在进一步提高优质资源的共享效率，发掘其最大的应用潜能。

1 操作流程和使用规范

1.1 基本操作规程

Campden自动恒温冷冻切片机由切片系统和制冷系统组成，同时具有UV 消毒系统和集成切片废屑抽吸系统。本文结合多年仪器管理和使用经验，总结了自动恒温冷冻切片机的基本操作规程，旨在为科研工作者提供参考和帮助。
打开冷冻切片机右上侧电源开关，关闭滑窗，仪器要求至少在使用前 5 小时开机。仪器实验参数的设定主要包括冷冻箱温度设定、样品温度设定、修块厚度设置、切片厚度设置和负压展片功能。当仪器的设定温度达到样品切片要求时，开始切片：将手轮锁定在顶部（12 点）位置；选择预冷过的样品托，将样品用包埋剂固定在样品托上；将样品托和样品固定在速冻架上 Peltier 位置上，启动 Peltier 元件并等到样品完全冷冻；将样品托插入样品头；把防卷板折到一侧，插入已经预冷的刀片（新刀片使用前，需用酒精或丙酮清除油脂）；打开样品头底座上的紧固锁杆，将切片刀片和刀架逼近样品，然后关闭锁杆；打开定位锁杆，进行样品定位（将样品移至与刀片的合适位置），关闭锁杆；用粗进按钮逼近刀片，设置修块厚度，并缓慢转动手轮，进行修块；设置切片厚度后，转动手轮进行切片。（切记：当进行取片操作时将手轮上下锁定。）实验结束后需用刷子刷去切片废物槽内废屑，并将其从冷冻切片机中清除；用冷冻箱吸嘴清洁冷冻切片机的
冷冻箱，保证实验结束后仪器箱体内的干净整洁。

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图 1 Leica CM1950 自动恒温冷冻切片机控制面板和冷冻箱实物图

1.2 不同样品的切片要求

科研实验中冷冻切片样品不同于临床诊断医学，一是样品组织来源不同，临床诊断的切片样品一般来源于患者，而科研实验中的切片样品通常来源于实验动物，如小鼠和大鼠等；二是操作规程不同，临床诊断医学有标准的 SOP[4]，操作者只需按操作规程执行，而科研实验中由于样品和实验要求的不同，实验条件是在基本操作规程的基础上摸索开展，逐渐完善的。
科研实验中，组织的包埋、样品的冷冻温度和时间、修块厚度、切片厚度、切片方法均影响着切片质量。科研实验中冷冻切片的厚度一般为 2μm- 16μm, 依据组织不同、染料以及抗原的部位不同而要求切片厚度不同，如脑组织神经元观察用样品厚度一般为 10-15μm，免疫组化样品厚度一般为 6-8μm；不同组织样品其最优冷冻切片温度不同，如肝肾脾和心脏为 -15 ℃，胃肠管为 -20 ℃，脑为 -23℃，皮肤 -25℃，脂肪 -35℃，具体切片温度还需依据实验情况进行调整。总之，不同的组织样品采用不同的切片厚度和温度，以期达到最佳的切片效果；另外，仪器操作者的切片熟练程度对切片质量也有至关重要的影响。

1.3 仪器操作注意事项

科研实验中由于操作者主要是老师和学生，为保证仪器的有效运行和人员的使用安全，必须重视生物安全防护 [5]。在实际操作过程中要严格遵守以下安全事项：第一，仪器在开机但未使用期间，为避免压缩机损坏，温度建议设定在 -10℃；实验开始前 2-3 小时降温至切片温度，实验结束后调回至 -10℃；第二，锁定手轮后，方可安装样品和取下样品；第三，仪器玻璃门上禁止放重物；第四，切片刀片已安装在刀架上，操作中需注意安全，防止刀片划伤，刀片更换频率为 200 次 / 片；第五，刀架台的防卷板玻璃由于价格比较高，切片过程中需小心谨慎，避免磕碰和损坏；第六，为避免损坏刀架，使用需将样品台退至最后位置；第七，对有污染的标本，操作后及时做 UV 灯和化学消毒工作；第八，实验结束后，需及时清理冷冻箱内的切片废屑，定期倒废液桶。

2 切片故障分析及处理

在使用自动恒温切片机进行切片实验时，经常会发生切片碎裂、不平整、打卷、褶皱和厚度不均的故障，为研究这些故障的产生原因与解决方法，下文将对这些故障和处理方法进行分析。

2.1 切片碎裂

2.1.1 故障现象
实验人员在对实验样品进行切片实验时，发现由恒温切片机输出的切片发生碎裂，切片结果不满足实验要求。
2.1.2 故障分析
切片碎裂一般由实验样品冷冻温度过度导致。首先要将实验样品从恒温切片机上取下，不适用温度测量设备对实验样品进行测量，并根据上文所述的样品最佳切片温度进行比对，发现实验样品温度比最佳切片温度低，确定切片碎裂是由实验样品冷冻过度引起。
2.1.3 故障处理
当确定切片碎裂故障由实验样品冷冻过度所导致时，将实验样品从冷冻箱中取出并采用拇指热敷的方式使样品组织温度上升，同时实时测量样品温度，当样品温度回升至最佳切片温度后，再进行切片操作；也可以调高冷冻箱的温度，等待样品升温
后再进行切片。

2.2 切片不平整

2.2.1 故障现象
实验人员进行切片实验时，发现由恒温切片机输出的切片毛刺、突起等切片不平整现象。
2.2.2 故障分析
样品切片不平整首先应考虑是否由于试样样品冷冻温度不足，将实验样品从冷冻箱中取出，对实验样品的组织温度进行测量并于最佳温度进行比对；若样品组织温度达标，则测量切片刀、防卷板温度，并检查 Peltier 元件工作是否正常。若实验样品冷冻温度达标，应检查防卷板位置是否与切片刀刃对齐。若防卷板安装位置正确，则说明切片刀刃磨损严重。
2.2.3 故障处理
通过上述分析若确定切片不平整由样品冷冻不足引起时，可调整冷冻箱温度；若确定由切片刀、防卷板温度问题引起故障时，可更换Peltier 元件，使冷冻箱正常工作。当确定由防卷板位置引发故障时，则调整防卷板位置使之与切片刀刃对齐。若确定由切片刀刃磨损过度引发故障时，则更换新的切片刀。

2.3 切片打卷

2.3.1 故障现象
实验人员在进行实验时发现，切片在防卷板上出现打卷现象。
2.3.2 故障分析
切片打卷现象也是由于防卷板安装位置错误导致的，当防卷板安装高度不满足超出切片刀刃的高度要求时会出现组织切片在防卷板上打卷的问题。
2.3.3 故障处理
当出现切片打卷问题时，可以通过重新安装防卷板，调整防卷板与切片刀的相对位置进行处理，使防卷板安装高度满足要求；若防卷板重新安装后，切片打卷问题改善不明显，也可用毛笔托起组织边缘迅速下拉的方式进行切片实验。

2.4 切片褶皱

2.4.1 故障现象
实验人员进行切片实验时发现，自动恒温切片

2.4.2 故障分析
组织切片上有褶皱时首先确定切片刀与实验样品组织的温度差，当温度相差较大会使切片发生褶皱。若上述温度差满足实验要求，则应检查防卷板与切片刀的边缘是否出现损坏。
2.4.3 故障处理
若确定切片刀与实验样品组织温度相差较大引起切片褶皱问题，则应提高进刀速度，加快切片实验速度，尽可能减小相对温差。若确定由于切片刀和防卷板边缘损坏，则应更换新的切片刀和防卷板并进行切片实验。

2.5 切片厚度不均

2.5.1 故障现象
实验人员进行切片实验时发现恒温切片机输出的切片薄厚程度存在差异，实验切片不满足厚度均匀的要求。
2.5.2 故障分析
出现切片厚度不均的问题时，首先要对实验样品组织温度进行测量，判断样品温度是否为最佳切片温度。若样品组织温度达标，要检测手轮转动速度，判断手轮转速是否均匀。若手轮转速均匀并满足实验要求，则应看切片刀和样品托安装紧固程度是否满足实验要求。若上述条件均满足并出现切片厚度不均的问题，则应检查恒温切片机的切片厚度设置是否满足对实验样品类型组织的要求。
2.5.3 故障处理
若确定由组织温度引发故障时，及时调整实验样品温度和冷冻箱温度，使之满足实验要求。若确定由手轮转速不均引发故障时，则调整手轮转数，使之转速满足要求。若确定由切片刀或样品托未夹紧引发故障时，则重新对切片刀或样品托进行安装固定。若由于恒温切片机的厚度设置引发故障时，则根据实验样品组织类型选择合适的切片厚度并设置。

3 仪器维护

3.1 日常维护

正规有效的日常维护是保持仪器高效使用的基
本条件 [8]。仪器需要安装在干净无尘、恒温恒湿的房间中，为保证仪器正常运转安放位置应与墙壁有适当间隔、地板无振动、无阳光直射。仪器房间配有二十四小时监控系统，并设有专职教师管理，每日定时查看并记录仪器室的温湿度、仪器的运行状态，监督操作人员严格按管理规程使用仪器并及时有效的登记使用记录。每日实验结束后，使用人员需用刷子清扫或者系统抽吸，对冷冻箱内的切片废物进行彻底清除并对设备进行 UV 消毒。

3.2 科学维护

根据学院及公共技术平台的管理要求，制定了
《自动恒温冷冻切片机的基本操作规程》，《实验室仪器管理规章制度》，《突发事件应急处理办法》等细则，切实的将安全科学有效的管理应用到仪器管理的实际工作中，为科研实验工作保驾护航。同时，定期对仪器进行保养维护，定期清洁功能部件、切片刀的刀架和刀座，定期除霜去废液，定期更换抽吸系统滤膜，每年对仪器进行一次电气安全检测，保证设备用电安全。

4 切片机的管理

恒温切片机是医学实验中不可或缺的重要设备，通过恒温切片机可进行组织切片具有快速、便捷和切片完整保存抗原活性的特点。所以高校采购的恒温切片机不止用于高校的教学活动，还要满足社会的科研任务需求，因此要在高校中建立科研仪器管理中心，通过科研仪器管理中心可对高校中的恒温切片机的教学活动使用和社会科研预约使用进行管理，使之为医学科研实验更好的服务。

4.2 实时记录

通过科研仪器管理中心对恒温切片机的使用情况进行实时记录，当切片机发生故障时实验人员可通过上述管理中心直接联系仪器管理人员，并根据实时记录确定恒温切片机工作状态。同时，管理员会根据实时记录分析实验中的常见问题和处理方法，并将上述分析结果上传至管理中心供实验人员参考，提高切片质量，满足各种科研需求。

5 结语

随着国家“双一流”建设项目的启动，对高校大型仪器的管理和维护提出了新的要求。本文通过对自动恒温冷冻切片机操作使用和管理维护的介绍，为仪器的规范使用和高效运转提供了强有力的支持和保障。另外，结合多年的仪器管理经验，详尽总结了自动恒温冷冻切片机的样品切片要求、使用注意事项和故障处理方法，希望能为广大科研工作者提供借鉴和参考。大型仪器的使用和管理是一项长期且复杂的课题，管理人员须不断学习和总结，坚持为高校的科研工作及建设一流学科做出贡献。

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