組織学的手法・顕微鏡：組織標本の作製

🧠 標本作製は「固定→包埋embedding包埋（embedding）embedding（包埋）→薄切sectioning薄切（sectioning）sectioning（薄切）→染色」という4段階の直列serial (organ architecture, vs. parallel)直列（serial (organ architecture, vs. parallel)）serial (organ architecture, vs. parallel)（直列）プロセスprocessプロセス（process）process（プロセス）、と丸ごと1本の流れとして覚える。 どの段階も目的は一貫していて、生きた組織を「壊さず・支えられる状態で・薄く・見える形」にすることにある。各段階で使う薬剤・機器を覚えるより先に、この4段階の目的（保存・支持・薄切sectioning薄切（sectioning）sectioning（薄切）可能化・可視化）を押さえるのが近道。

光学顕微鏡標本作製の4段階

ヒトまたは動物の正常組織を採取してから、光学顕微鏡light microscopy, LM光学顕微鏡（light microscopy, LM）light microscopy, LM（光学顕微鏡）で観察できる標本になるまでには、以下の4段階を経る。

flowchart TD
  A["① <span class='jp-term jp-term-diagram' title='sample collection'>試料採取</span><br>1cm³未満の組織片"]
  A --> B["② 固定<br>組織を永久的に保存し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='autolysis'>自己融解</span>を防ぐ"]
  B --> C["③ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='embedding'>包埋</span><br>脱水→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paraffin'>パラフィン</span>に置換し力学的支持を与える"]
  C --> D["④ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='sectioning'>薄切</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='microtome'>ミクロトーム</span>で2〜10μmに<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sectioning'>薄切</span>"]
  D --> E["⑤ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='staining'>染色</span>"]

固定

固定の目的は、組織を永久的に保存すること、および自己融解autolysis自己融解（autolysis）autolysis（自己融解）のような変性過程の進行を防ぐ／止めることにある。

• 物理的固定physical fixation物理的固定（physical fixation）physical fixation（物理的固定）：加熱・マイクロ波microwaveマイクロ波（microwave）microwave（マイクロ波）・凍結
• 化学的固定chemical fixation化学的固定（chemical fixation）chemical fixation（化学的固定）：アルデヒド類（ホルムアルデヒドformaldehydeホルムアルデヒド（formaldehyde）formaldehyde（ホルムアルデヒド）＋ホルマリン, formaldehyde/formalin）、アルコール類alcoholsアルコール類（alcohols）alcohols（アルコール類）、重金属heavy metals重金属（heavy metals）heavy metals（重金属）

⚠️ 固定が不十分だと組織は自己融解autolysis自己融解（autolysis）autolysis（自己融解）で構造が崩れ、逆に固定が強すぎたり時間が長すぎたりすると抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）が失われ、後の免疫染色（00-3-immunolabeling-molecular）に支障が出る——固定は「保存」と「その後の解析可能性の維持」のトレードオフtrade-offトレードオフ（trade-off）trade-off（トレードオフ）でもある。

包埋〜薄切

固定された組織はそのままでは軟らかすぎて薄切sectioning薄切（sectioning）sectioning（薄切）できないため、脱水でアルコールに置換し、続いてキシレンxyleneキシレン（xylene）xylene（キシレン）でアルコールを除去したうえでパラフィンparaffinパラフィン（paraffin）paraffin（パラフィン）に包埋embedding包埋（embedding）embedding（包埋）する。パラフインブロックになった組織をミクロトームmicrotomeミクロトーム（microtome）microtome（ミクロトーム）で2〜10μmの薄い切片に切り出すことで、光を透過する半透明な標本が得られる。

💡 パラフィンparaffinパラフィン（paraffin）paraffin（パラフィン）切片作製の途中で組織中の脂質はアルコール・キシレンxyleneキシレン（xylene）xylene（キシレン）によって溶け出してしまう。そのため通常のH&E標本で脂肪細胞adipocyte脂肪細胞（adipocyte）adipocyte（脂肪細胞）が「空胞vacuole空胞（vacuole）vacuole（空胞）のような薄い輪」に見えるのは標本作製上のアーチファクトartifactアーチファクト（artifact）artifact（アーチファクト）であり、生体内in vivo生体内（in vivo）in vivo（生体内）では脂肪滴で満たされている（脂肪染色には別途 00-5-other-methods の凍結切片frozen section凍結切片（frozen section）frozen section（凍結切片）＋脂溶性色素が必要）。

まとめ

• 光顕標本作製は試料採取sample collection試料採取（sample collection）sample collection（試料採取）→固定→包埋embedding包埋（embedding）embedding（包埋）→薄切sectioning薄切（sectioning）sectioning（薄切）→染色の4段階からなる。
• 固定の目的は組織の永久保存と自己融解autolysis自己融解（autolysis）autolysis（自己融解）の阻止で、物理的固定physical fixation物理的固定（physical fixation）physical fixation（物理的固定）と化学的固定chemical fixation化学的固定（chemical fixation）chemical fixation（化学的固定）（アルデヒド・アルコール・重金属heavy metals重金属（heavy metals）heavy metals（重金属））がある。
• 包埋embedding包埋（embedding）embedding（包埋）は脱水・キシレンxyleneキシレン（xylene）xylene（キシレン）置換・パラフィンparaffinパラフィン（paraffin）paraffin（パラフィン）包埋embedding包埋（embedding）embedding（包埋）により力学的支持を与え、ミクロトームmicrotomeミクロトーム（microtome）microtome（ミクロトーム）で2〜10μmに薄切sectioning薄切（sectioning）sectioning（薄切）する。
• パラフィンparaffinパラフィン（paraffin）paraffin（パラフィン）法では脂質が処理中に失われるため、脂肪染色には凍結切片frozen section凍結切片（frozen section）frozen section（凍結切片）など別法が必要になる。