มิญชวิทยา

มิญชวิทยา (Histology) เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับจุลกายวิภาคศาสตร์ของเซลล์และเนื้อเยื่อ
ของพืชหรือสัตว์ โดยการศึกษาจะใช้เครื่องมือที่เรียกว่า เครื่องตัดชิ้นเนื้อ (microtome) ตัดเนื้อเยื่อให้บางเพื่อนำไปศึกษา (เตรียม specimen) จากนั้นนำไปส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง หรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน โดยอาจใช้การย้อมสี (stained) เพื่อเพิ่มความสามารถในการแยกแยะความแตกต่างของเนื้อเยื่อ วิชา Histology จัดเป็นวิชาที่สำคัญของชีววิทยาและทางการแพทย์
จุลพยาธิวิทยา (Histopathology) เป็นการศึกษาเนื้อเยื่อที่เกิดโรคด้วยกล้องจุลทรรศน์ โดยเป็นเครื่องมือที่สำคัญของ anatomical pathology เนื่องจากสามารถวินิจฉัยมะเร็งและโรคอื่นๆ ได้อย่างแม่นยำ แพทย์ที่ศึกษาทางด้านนี้โดยเฉพาะเรียกว่า Pathologists ซึ่งจะศึกษาเนื้อเยื่อตัวอย่างและวินิจฉัยออกมาว่ามีความผิดปกติหรือไม่
นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ histological sections ประกอบด้วย "histotechnicians", histology technicians (HT), histology technologists (HTL), นักพยาธิวิทยา, นักวิทยาศาสตร์การแพทย์, เจ้าหน้าที่เทคนิคการแพทย์ และนักชีวเคมีทางการแพทย์ โดยวิทยาศาสตร์สาขานี้มีชื่อเรียกว่า histotechnology.
== กระบวนการทางเทคนิค ==
=== การคงสภาพ ===
==== การคงสภาพด้วยฟอร์มัลดีไฮด์และสารเคมีอื่นๆ ====
สารคงสภาพใช้ป้องกันเนื้อเยื่อจากการเสื่อมสภาพและยังช่วยรักษาโครงสร้างแล้วส่วนประกอบต่างๆ ภายในเซลล์ (e.g., nucleus, endoplasmic reticulum, mitochondria). สารคงสภาพที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับการเตรียมเนื้อเยื่อศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสง คือ 10% บัฟเฟอร์ฟอร์มาลีน (4% ฟอร์มัลดีไฮด์ ใน ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ซาไลน์). For electron microscopy, the most commonly used fixative is glutaraldehyde, usually as a 2.5% solution in phosphate buffered saline. These fixatives preserve tissues or cells mainly by irreversibly cross-linking proteins. The main action of these aldehyde fixatives is to cross-link amino groups in proteins through the formation of CH2 (methylene) linkage, in the case of formaldehyde, or by a C5H10 cross-links in the case of glutaraldehyde. This process, while preserving the structural integrity of the cells and tissue can damage the biological functionality of proteins, particularly enzymes, and can also denature them to a certain extent. This can be detrimental to certain histological techniques. Further fixatives are often used for electron microscopy such as osmium tetroxide or uranyl acetate
==== Frozen Section Fixation ====
Frozen section เป็นวิธีการที่รวดเร็วสำหรับการรักษาสภาพเนื้อเยื่อตัวอย่าง และ  ติดตั้งตัวอย่างเนื้อเยื่อ. โดยถูกใช้ในการวินิจฉัยเพื่อการผ่าตัดกำจัดเซลล์มะเร็ง วิธีนี้ใช้สำหรับการผ่าตัดเซลล์มะเร็งและหาขอบเขตภายหลังการผ่าตัดเซลล์มะเร็ง
การแช่แข็งเนื้อเยื่อตัวอย่างจะใช้เครื่องมือที่เรียกว่า cryostat หลังจากที่เนื้อเยื่อที่ถูกแช่แข็งแล้วจะถูกสไลซ์ด้วยเครื่องมือตัดที่เรียกว่า microtome, ทำการแช่แข็งและติดตั้งตัวอย่างเนื้อเยื่อบนกระจกสไลด์ สำหรับการย้อมสีตัวอย่างสามารถกระทำได้เช่นเดียวกับวิธีการติดตั้งตัวอย่างแบบอื่นๆ สำหรับเนื้อเยื่อบางชนิดก็ต้องใช้การย้อมสี (stained) แบบพิเศษ เช่น แอนติบอดี้ (antibody) ต้องใช้วิธีการที่เรียกว่า การย้อม immunofluorescence
=== การดึงน้ำออกและแทรกซึม ===
เนื่อเยื่อจำเป็นต้องถูกฝังอยู่ในวัสดุที่แข็งพอเพื่อให้สามารถตัดออกมาเป็นเซคชั่นได้ โดยทั่วไป ความหนา 5 μm (ไมโครเมตร; 1000 ไม่โครเมตร = 1&nbsp;มิลลิเมตร) สำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และ 80-100&nbsp;nm (นาโนเมตร; 1,000,000 นาโนเมตร = 1&nbsp;มิลลิเมตร) สำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงจะใช้พาราฟินเป็นหลัก เนื่องจากเป็นสารที่ไม่ละลายน้ำและเนื่อเยื่อในสิ่งมีชีวิตมักประกอบด้วยน้ำ ในขั้นแรกจึงต้องมีการดึงน้ำออกจากเนื่อเยื่อ โดยการนำเนื้อเยื่อผ่านเอทานอลความเข้มข้นจากต่ำไปสูง ตามด้วยสารเคลียริ่ง โดยทั่วไปคือไซลีนเพื่อนำแอลกอฮอล์ออกจากเนื้อเยื่อ และทำให้เนื้อเยื่อใส, สุดท้ายคือพาราฟินซึ่งจะเข้าไปแทนทีไซลีนในเนื้อเยื่อและทำให้เนื้อเยื่อมีความแข็งพอ.
อย่างไรก็ตาม พาราฟิน ไม่สามารถทำให้เนื้อเยื่อแข็งพอที่จะตัดเซคชั่นให้บางสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนได้ จึงใช้วัสดุเรซินแทน. Epoxy resins are the most commonly employed embedding media, but acrylic resins are also used, particularly where immunohistochemistry is required. Thicker sections (0.35μm to 5μm) of resin-embedded tissue can also be cut for light microscopy. Again, the immiscibility of most epoxy and acrylic resins with water necessitates the use of dehydration, usually with ethanol.
=== การฝังเนื้อเยื่อ ===
After the tissues have been dehydrated and infiltrated with the embedding material they are ready for embedding. During this process the tissue samples are placed into moulds along with liquid embedding material which is then hardened. This is achieved by cooling in the case of paraffin wax and heating in the case of the epoxy resins (curing). The acrylic resins are polymerised by heat, ultraviolet light or chemical catalysts. The hardened blocks containing the tissue samples are then ready to be sectioned.
Formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissues may be stored indefinitely at room temperature, and nucleic acids (both DNA and RNA) may be recovered from them decades after fixation, making FFPE tissues an important resource for historical studies in medicine.
Embedding can also be accomplished using frozen, non-fixed tissue in a water-based medium.  Pre-frozen tissues are placed into moulds with the liquid embedding material, usually a water-based glycol or resin, which is then frozen to form hardened blocks.
=== การตัดเซคชั่น ===
For light microscopy, a glass knife mounted in a microtome is used to cut 10-micrometer-thick tissue sections which are mounted on a glass microscope slide. For transmission electron microscopy, a diamond knife mounted in an   ultramicrotome is used to cut 50-nanometer-thick tissue sections which are mounted on a 3-millimeter-diameter copper grid. Then the mounted sections are treated with the appropriate stain.
Frozen tissue embedded in a freezing medium is cut on a microtome in a cooled machine called a cryostat.
=== Staining ===
Biological tissue has little inherent contrast in either the light or electron microscope. Staining is employed  to give both contrast to the tissue as well as highlighting particular features of interest. Where the underlying mechanistic chemistry of staining is understood, the term [is used.