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고정 및 고정액 - 인기 고정액

Geoffrey Rolls
Geoffrey Rolls BAppSc, FAIMS

고정 및 고정액 시리즈의 이 네 번째 파트에서는 지난 100 년 동안 조직학에 사용되어 온 많은 대중적이고 전통적인 고정액 중 일부를 살펴봅니다. 이 파트는 또한 독점 용액에 대한 개요를 포함하고 있으며, 용도에 적합한 고정액을 선택하는 방법에 대한 조언을 제공합니다.

널리 사용되는 고정액

보다 대중적이고 전통적인 고정액 중 일부가 아래에 나와
있습니다(자세한 내용은 각 행을 클릭하십시오). 이 목록이 절대
전부가 아닙니다. 지난 100 년 이상 동안 고정액과 고정액 혼합물에
대한 수백 가지의 변형이 공개되었기 때문입니다. 선택된 고정액들은
단순히 주요 그룹을 대표할 뿐입니다. 이들 시약 중 일부는 상용
공급업체로부터 바로 사용할 수 있는 상태로 구입할 수 있습니다. 1-4

  1. 인산염 완충 포르말린
  2. 포르말 칼슘
  3. 포르말 식염수
  4. 아연 포르말린(비완충)
  5. Zenker 고정액
  6. Helly 고정액
  7. B-5 고정액
  8. Bouin 용액
  9. Hollande 용액
  10. Gendre 용액
  11. Clarke 용액
  12. Carnoy 용액
  13. Methacarn
  14. 알코올성 포르말린
  15. 포르몰 초산 알코올
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그림 1: 물로 희석 후 중성 완충 포르말린 용액을 생성하는 시판 “농축액”

1. 인산염 완충 포르말린

제형

  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 증류수: 900 ml
  • 인산이수소나트륨 일수화물: 4 g
  • 무수 인산수소이나트륨 6.5g
  • 용액은 pH 6.8 이어야 합니다
  • 고정 시간: 12~24 시간

권장 용도

일상적인 조직병리학에 가장 널리 사용되는 포름알데히드 기반 고정액. 완충액은 포르말린 색소 형성을 방지하는 경향이 있습니다. 많은 항원결정인자는 사용 후 성공적인 IHC 를 위해 항원 복구(antigen retrieval)를 필요로 합니다. 대부분의 병리학자는 이러한 유형의 고정액으로 생성된 형태를 수월하게 해석할 수 있습니다.

2. 포르말 칼슘

제형

  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 염화칼슘: 10 g
  • 증류수: 900 ml
  • 고정 시간: 12~24 시간

권장 용도

지질, 특히 인지질 보존에 권장됩니다.

3. 포르말 식염수

제형

  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 염화나트륨: 9 g
  • 증류수: 900 ml
  • 고정 시간: 12~24 시간

권장 용도

등장성 식염수 내 포름알데히드 혼합물은 인산염 완충 포르말린이 도입되기 전에 일상적인 조직병리학에 널리 사용되었습니다. 이는 종종 포르말린 색소를 생성합니다.

4. 아연 포르말린(비완충)

제형

  • 황산아연: 1 g
  • 탈이온수: 900 ml
  • 용해될 때까지 교반한 후, 다음 첨가
  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 고정 시간: 4~8 시간

권장 용도

아연 포르말린 용액은 염화수은 제형에 대한 대안으로 고안되었습니다. 이들은 IHC 에서 개선된 결과를 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 염화아연을 함유한 여러 가지 대체 제형이 있으며, 이들 중 일부는 황산아연보다 약간 더 부식성이 있는 것으로 생각됩니다.

5. Zenker 고정액

제형

  • 증류수: 950 ml
  • 염화수은: 50 g
  • 중크롬산칼륨: 25 g
  • 빙초산: 50 ml
  • 고정 시간: 4~24 시간

권장 용도

양호한 핵 보존을 제공하지만 아세트산의 존재로 인해 적혈구를 용해합니다. 울혈성 표본에 대해 권장되었으며 PTAH 및 트리크롬 염색법에서 좋은 결과를 제공합니다. 염색 전에 절편에서 제거해야 하는 수은 색소를 생성하며, 처리 전에 조직을 물로 세척하지 않을 경우 크롬 색소를 생성할 수 있습니다. 불내성 제제이므로, 물로 세척 후 조직을 70% 에탄올에 보관해야 합니다.

6. Helly 고정액

제형

  • 증류수: 1000 ml
  • 중크롬산칼륨: 25 g
  • 황산나트륨: 10 g
  • 염화수은: 50 g
  • 사용 직전 다음을 추가
  • 40% 포름알데히드: 50 ml
  • 고정 시간: 4~24 시간

권장 용도

골수, 골수외 조혈 및 심장 근육의 개재원반에 대해 우수한 것으로 판단됩니다.

염색 전에 절편에서 제거해야 하는 수은 색소를 생성하며, 처리 전에 조직을 물로 세척하지 않을 경우 크롬 색소를 생성할 수 있습니다. 불내성 제제이므로, 물로 세척 후 조직을 70% 에탄올에 보관해야 합니다. 이 고정액의 낮은 pH 로 인해 포르말린 색소도 발생할 수 있습니다.

7. B-5 고정액

제형

원액

  • 염화수은: 12 g
  • 무수 아세트산나트륨: 2.5 g
  • 증류수: 200 ml

작업 용액, 사용 직전 조제

  • B-5 원액: 20 ml
  • 40% 포름알데히드: 2 ml
  • 고정 시간: 4~8 시간

권장 용도

수은 함량과 그에 따른 폐기 문제에도 불구하고, 이 고정액은 조혈 조직 및 림프 조직의 고정에 널리 사용됩니다. 이는 탁월하게 세밀한 핵상을 생성하고, 많은 특수 염색으로 양호한 결과를 제공하며, IHC
에 권장됩니다. 절편은 염색 전에 수은 색소를 제거해야 합니다. 조직을 이 고정액에 보관해서는 안 되며 70% 에탄올에 보관해야 합니다.

8. Bouin 용액

제형

  • 피크르산 포화 수용액 (2.1%): 750 ml
  • 40% 포름알데히드: 250 ml
  • 빙초산: 50 ml
  • 고정 시간: 4~18 시간

권장 용도

이후 트리크롬 염색된 조직으로 매우 좋은 결과를 제공합니다. 글리코겐을 잘 보존하지만 일반적으로 적혈구를 용해합니다. 때때로 위장관 생검, 동물 배아 및 내분비선 조직에 대해 권장됩니다. 피크르산으로 인해 조직을 밝은 노란색으로 염색합니다. 염색하기 전에 70% 에탄올로 조직에서 과도한 피크르산을 씻어냅니다. 산성 특성으로 인해 소량의 칼슘 침착물과 철 침착물을 서서히 제거합니다.

9. Hollande 용액

제형

  • 아세트산구리: 25 g
  • 피크르산: 40 g
  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 아세트산: 15 ml
  • 증류수: 1000 ml

화학물질을 열 없이 증류수에 용해합니다.

  •  고정 시간:               4~18 시간

권장 용도

위장관 표본 및 내분비 조직의 고정에 권장됩니다. Bouin 용액보다 용해가 적게 발생합니다. 약간의 탈회 특성이 있습니다.

처리기에서 인산염 완충 포르말린에 넣어야 하는 경우 불용성 인산염 침전물이 형성되므로 고정액을 조직에서 씻어내야 합니다.

10. Gendre 용액

제형

  • 피크르산으로 포화된 95% 에탄올: 800 ml
  • 40% 포름알데히드: 150 ml
  • 빙초산: 50 ml
  • 고정 시간: 4~18 시간

권장 용도

이는 노화 시 개선되는 것으로 보이는 알코올성 Bouin 용액입니다. 글리코겐 및 기타 탄수화물의 보존에 적극 권장됩니다. 고정 후 조직을 70% 에탄올에 넣습니다. 염색 전에 잔류 노란색을 씻어내야 합니다.

11. Clarke 용액

제형

  • 에탄올(무수): 75 ml
  • 빙초산: 25 ml
  • 고정 시간: 3~4 시간

권장 용도

냉동 절편 및 도말에 사용되었습니다. 고정 시간을 매우 짧게 유지하는 일반 처리 후 양호한 결과를 도출할 수 있습니다. 핵산을 보존하지만 지질이 추출됩니다. 조직을 95% 에탄올로 바로 옮길 수 있습니다.

12. Carnoy 용액

제형

  • 무수 에탄올: 60 ml
  • 클로로포름: 30 ml
  • 빙초산: 10 ml
  • 고정 시간: 1~4 시간

권장 용도

빠르게 작용하고, 핵 보존성이 양호하며, 글리코겐을 유지합니다. 이는 적혈구를 용해하고 지질을 용해하며 과도한 경화 및 수축을 일으킬 수 있습니다.

13. Methacarn

제형

  • 무수 메탄올: 60 ml
  • 클로로포름: 30 ml
  • 빙초산: 10 ml
  • 고정 시간: 1~4 시간

권장 용도

특성은 Carnoy 와 유사하지만 수축 및 경화을 덜 일으킵니다.

14. 알코올성 포르말린

제형

  • 40% 포름알데히드: 100 ml
  • 95% 에탄올: 900 ml
  • 중성을 유지하도록 0.5 g 아세트산칼슘을 첨가할 수 있습니다.
  • 고정 시간: 12~24 시간

권장 용도

변성 고정액이면서 포르말린의 부가 효과와 교차결합 효과를 겸비합니다. 불완전 일차 포르말린 고정 후 고정을 완료하기 위해 처리 중에 때때로 사용됩니다. 지질을 제거하고 추출하므로 림프절을 보다 쉽게 검출할 수 있기 때문에, 큰 지방 표본(특히 유방)의 고정 또는 사후 고정에 사용할 수 있습니다. 일차 고정에 사용하는 경우, 처리를 위해 표본을 95% 에탄올에 바로 넣을 수 있습니다.

15. 포르몰 초산 알코올

제형

  • 무수 에탄올: 85 ml
  • 40% 포름알데히드: 10 ml
  • 빙초산: 5 ml
  • 고정 시간: 1~6 시간

권장 용도

아세트산의 존재로 인해 알코올성 포르말린보다 더 빠르게 작용하는 제제로, 역시 포르말린 색소를 생성할 수 있습니다. 때때로 진단용 냉동미세절단기 절편을 고정하기 위해 사용됩니다. 일차 고정에 사용하는 경우, 처리를 위해 표본을 95% 에탄올에 바로 넣을 수 있습니다.

독점 고정액

지난 몇 년 동안 조직병리학 및 의학 연구에 사용하기 위해 개발된 독점 고정액의 수가 증가해 왔습니다. 이는 일반적으로 전통적인 포르말린 고정액보다 덜 유해한 대체재로 시판되거나, B5 와 같이 수은을 함유한 고정액 혼합물보다 독성이 낮은 대체재로 시판됩니다.

물질안전보건자료(Material Safety Data Sheet, MSDS)가 제공되어야 하지만 이러한 시약의 정확한 조성은 일반적으로 공개되어 있지 않으며 잠재적 사용자는 시약에 대한 일반적인 설명을 활용해야 합니다. B5 및 Zenker 용액(림프계 및 조혈 조직 고정에 일반적으로 사용됨)의 대체재로 권장되는 시약은 보통 아연 또는 바륨염과 낮은 비율의 포름알데히드를 함유하고, 직접 포르말린 대체재는 대개 글리옥살과 기타 성분을 함유하고 있습니다. 마이크로파 보조 고정에 권장되는 시약은 후자 그룹에 속합니다(파트 5 참조). 일부 제형은 에탄올, 메탄올 및 이소프로판올을 함유합니다다.5

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그림 2: 독점 고정액의 두 가지 예. 제조자에 따르면 알코올, 염화바륨 및 10% 포르말린을 함유한 “Fix-All”은 모든 유형의 조직을 고정하기 위해, 그리고 수은을 함유한 B-5 고정액의 대체재로 권장됩니다. “O-Fix”는 알코올, 포르말린, 아세트산을 함유하며 모든 유형의 조직을 고정하는 데에도 사용할 수 있지만, 특히 절개 중 림프절을 강조하는 용도로 권장됩니다.

어떤 고정액을 사용해야 합니까?

대부분의 인정받는 실험실에서는 이미 일상적인 고정제 또는
고정액을 선택하여 다양한 표본 유형에 상당한 시간 동안 사용해
왔습니다. 병리학자, 조직학자 또는 연구자는 특정 고정액 및 처리
일정에 의해 생성된 특징적인 조직 형태를 매우 익숙하게
해석합니다. 가장 빈번하게 사용되는 일상적인 고정액은 중성 완충
포르말린으로서, 골수 트레핀(아마도 아연 포르말린), 신장 생검,
냉동 절편 등에 사용되는 다른 제제들과 함께 사용됩니다. 완충
포르말린은 아마도 가장 유연한 제제이기 때문에 널리 사용됩니다.
이는 밀폐형 조직 처리기의 처리 일정에 통합될 수 있습니다. 이를
통해 광범위한 특수 염색을 성공적으로 적용할 수 있습니다.
일반적으로 항원 복구 단계를 포함하는 면역조직화학법은 포르말린
고정 조직에 최적화되었으며, 조직 표본은 큰 유해 효과 없이 장기간
포르말린에 보관할 수 있습니다.
면역조직화학법(Immunohistochemistry, ISH)과 같은 분자 기법 또한
포르말린 고정 조직에 사용하도록 검증되었습니다. 이러한 특성에
대하여 새 고정액 또는 대체 고정액을 판단해야 합니다.5-6

일부 실험실은 현재 포르말린을 독성이 더 적은 시약으로 대체하고자
하고 있으며, 이전 단락에 기술된 몇 가지 대체재가 있습니다. 특정
조직 요소를 연구하는 연구 환경에서는 고정 단계에 대한 더 많은
제어권이 있을 수 있으며, 최종 결정을 내리기 전에 여러 가지 시약을
시험할 가치가 있습니다. 고정액 변경을 고려하고 있다면 현미경으로
관찰하는 결과를 평가하는 것 외에도 다음 특성을 고려하십시오.

  • 고정액의 독성(단기 및 누적 모두))
  • 해당 성분의 휘발성 및 직원이 제제에 노출되는 것을 방지하기
    위해 사용할 수 있는 장비
  • 인화성
  • 과다 고정이 조직에 미치는 영향(장기간의 고정이 조직을
    손상시키는가?)
  • 표본을 고정액에 남겨둘 수 없는 경우 보관 요건
  • 고정액과 조직 처리기의 적합성(구성품을 손상시킬 수 있는가?)
  • 사용 후 폐기에 관한 실제적 및 법적 요건

다른 고정제로 변경하려면 매우 신중한 고려와 철저한 평가가
필요합니다.

 

발표자 소개

Geoffrey Rolls
Geoffrey Rolls , BAppSc, FAIMS

Geoffrey Rolls is a Histology Consultant with decades of experience in the field. He is a former Senior Lecturer in histopathology in the Department of Laboratory Medicine, RMIT University in Melbourne, Australia.

참조 문헌

  1. Eltoum I, Fredenburgh J, Myers RB, Grizzle WE. Introduction to the theory and practice of fixation of tissues. J Histotechnol 2001;24;173 -190.
  2. Leong AS-Y. Fixation and fixatives. In Woods AE and Ellis RC eds. Laboratory histopathology. New York: Churchill Livingstone, 1994;4.1-1 - 4.1-26.
  3. Hopwood D. Fixation and fixatives. In Bancroft J and Stevens A eds. Theory and practice of histological techniques. New York: Churchill Livingstone, 1996.
  4. Carson FL. Histotechnology. 2nd ed. Chicago: ASCP Press, 2007.
  5. Titford ME, Horenstein MG. Histomorphologic Assessment of Formalin Substitute Fixatives for Diagnostic Surgical Pathology. Arch Pathol Lab Med 2005;129;502-506.
  6. Kothmaier H, Rohrer D, Stacher E, Quehenberger F, Becker K-F, Popper HH. Comparison of Formalin-free Tissue Fixatives: A Proteomic Study Testing Their Application for Routine Pathology and Research. Arch Pathol Lab Med 2011;135;744-752.

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