在科學級質量的玻璃條中制造受控的筆直斷裂,，要求制刀機在劃痕的兩側施加相同的重量和壓力,。此外，從底部接觸玻璃的支撐元件必須盡可能減小表面接觸,，以免在斷裂之前對玻璃施加非受控的壓力,。

采用平衡斷裂法（圖2）制刀時，一根玻璃條會從中間劃痕處斷裂成相等的兩半,。劃痕兩側的玻璃重量相等,，斷裂是平衡的，新產生的斷裂面是平整的,。不斷將新產生的玻璃條斷成相等的兩半,，可以得到一定數量的方形玻璃板。

所有方形玻璃板都擁有平直的側邊以及精準的直角,，而連續(xù)斷裂法得到的方形玻璃板的表面常常會彎曲變形,。

制作高質量玻璃刀通常需要制作出一批相等的方形玻璃板，在玻璃上精確地劃出劃痕,，精確地施加壓力,，使其斷裂。

通常情況下,，當斷裂發(fā)生在靠近拐角的地方（長劃痕）時,，刀鋒更加平直，對面刀肩更窄,。過去建議使用短劃痕制作冷凍超薄切片,，因為這樣一來自由斷裂的時間較長，可以制得最鋒利,、最長的可用刀鋒[1, 2],。

每個劃痕已經預設好，劃痕距離方塊兩個角的距離相等,。斷裂發(fā)生時,，玻璃下方墊著兩枚不銹鋼半球,，上方則由兩枚斷裂銷固定。這種斷裂可以讓劃痕向其兩側盡可能地延伸,，直至自由斷裂發(fā)生,。自由斷裂的方向由斷裂兩側玻璃的重量以及兩側施加的力決定

自由斷裂向方形玻璃板的邊緣彎曲，最終制得一把刀,，且刀鋒對面出現平邊（刀肩）（圖3a）,。若劃痕沿著方塊的中心延伸，則產生的刀肩會非常窄,，此時刀的角度更加接近45°（圖3b）,。

這是冷凍超薄切片的優(yōu)選設置。進行樹脂切片時,，則可以將刀肩設置得稍微大一些（~0.5 mm）,，產生更大的刀角度，這樣能更加穩(wěn)定,。

在方形玻璃板上劃出劃痕時,，所有劃痕距離方形玻璃板直角還有一定距離。對劃痕兩側施加壓力,，斷裂開始,，首先可以看到劃痕開始變深。斷裂沿著劃痕向方形玻璃板兩角延伸,。劃痕到達兩個角后,，自由斷裂開始。斷裂沿著劃痕延伸,，到達兩角時向方形玻璃板的一邊偏離彎曲,。因此，玻璃刀的真實刀角會略大于劃痕角度,。

玻璃刀的真實角度會隨著劃痕偏離對角線角度的增大而增大,。這種情況下，刀肩就會變寬,。

例如,，用方形玻璃板制作玻璃刀時，若刀肩較?。?lt;0.5>0.5 mm）后,，會進一步放大真實刀角度，甚至可能使其大于55°（圖4）,。

在暗場照明下用體式鏡來檢查玻璃刀刀鋒（或用超薄切片機并使用背光燈照明）,，可以看出刀鋒的中間部分zui shi he用來做超薄切片,。刀鋒右側有可見的毛刺（鋸齒狀）,，會使刀的質量下降。受應力線影響，刀鋒左側也不適合做切片（圖5）,。

從應力線離開刀鋒到刀鋒出現毛刺（鋸齒狀）,，這一段刀鋒可用做超薄切片。

制得一對玻璃刀后,，可以在超薄切片機上檢查刀鋒質量。

使用背光燈照明,，將間隙角設置為最大值,，可以看見一道非常細的白線（圖6）。這條線可用于判斷刀鋒的質量,，白線必須平直,、無塵、無油漬,、無指紋,、無玻璃毛刺。

另外,，也可以使用頂燈照明觀察玻璃刀的刀鋒質量（圖7）,。

圖8所示玻璃刀質量不合格，不能使用,。抓取玻璃刀時,，指紋留在了刀鋒上。

圖9（頂部）展示了一對玻璃刀,，它們在斷裂后并排放置,。圖中（圖9底部）還展示了兩把玻璃刀的刀肩細節(jié)。在斷裂過程中,，右側刀鋒與左側刀肩對應,，左側刀鋒與右側刀肩對應。

圖6

圖7

圖8

參考資料：

1. Griffiths G, Simons K, Warren G and?Tokuyasu KT:?Immunoelectron microscopy using thin, frozen sections: Application to studies of the intracellular transport of Semliki Forest virus spike glycoproteins. In: Methods in Enzymology?466–485 (1983).

2. Tokuyasu KT: Application of cryoultramicrotomy to immunocytochemistry. Journal of Microscopy 143 (2): 139–149 (1986).