Per a l'observació amb detall de la ultraestructura cel·lular cal fer seccions molt primes, de l'ordre de nanòmetres, denominades ultrafines, i observar-les amb el microscopi electrònic de transmissió, la mostra es congela i es talla en una cambra refrigerada a molt baixes temperatures. Aquest últim és un mecanisme similar al vist per al criòstat. És un aparell que només es fa servir quan volem detectar amb microscòpia electrònica molècules que són danyades durant el procés d'inclusió.
El ultramicrotomo té un disseny de tall similar al micròtom de parafina de rotació, però molt més precís i sofisticat. Potser el sistema més delicat sigui el que fa avançar el bloc sobre la fulla ja que ha de fer a intervals de diversos nanòmetres. Actualment aquest sistema d'avanç és mecànic però en els ultramicrotomos més antics era per calor, que produïa dilatació de l'eix sobre el qual es subjectava la mostra. També té un sistema complet d'orientació de la mostra sobre la vora de la fulla perquè el pla de tall es pugui orientar perfectament a la superfície de la nostra mostra. En realitzar talls molt prims qualsevol vibració o canvi de temperatura afecta l'homogeneïtat del gruix del tall, per tant el ultramicrotomo s'ha de situar en una habitació on no hi hagi vibracions i mantenir-la a temperatura constant per evitar dilatacions del braç que porta la mostra, en la mesura del possible. A més, aquests aparells es col·loquen sobre taules especials per a disminuir les vibracions. Tots els ultramicrotomos actuals tenen un panell de control extern a l'aparell des d'on es controla electrònicament el procés de tall: inici de tall, gruix de la secció, velocitat de tall, finestra de tall, il·luminació de la mostra, etcètera.
Abans de realitzar el primer tall ultrafí d'una mostra, de la mateixa manera que passava amb els talls de parafina, cal retallar i desbastar el bloc per crear una piràmide truncada. Encara que tot aquest procés es pot fer a mà amb una fulla, se sol utilitzar un aparell anomenat piramitomo que llima i crea les cares de la piràmide amb un disposivo a manera de torn, a més de produir el escalabornat per obtenir la superfície de tall. Cal tenir en compte que aquest procés ha de ser precís perquè la superfície de tall ha de ser molt petita, al voltant d'uns 0,5 mm 2. Els costats de la superfície de tall han de ser similars als descrits per al tall en inclusions de parafina, dos costats han d'ésser paral·lels i un més gran que l'altre. Amb això ens assegurem que una nova seccián empenyerà a la prèvia de la vora de la fulla i que aconseguirem tires rectes de seccions. Abans de fer les seccions ultrafines es sol fer una secció semifina, de 0.5 o 1 micres per tenir una imatge de la mostra al microscopi òptic.
Ultramicrotomo fulla
Procés pel qual s'obté una fulla per fer talls en el ultramicrotom.
Les fulles emprades per fer seccions ultrafines són específiques per a aquest tipus d'aparells ja que han de tenir uns talls molt aguts. Les més comunament usades són de vidre especial i es otienen mitjançant uns aparells que mitjançant ratllades amb puntes de diamant i cops secs sobre barres de vidre són capaços de produir aquestes fulles. No obstant això, la millor qualitat de tall s'aconsegueix amb fulles amb tall de diamant, però són molta més cares. Tot i que els ultramicrotomos actuals tenen mecanismes de tall precisos, durant el procés de tall es poden obtenir seccions de diferent gruix. El gruix d'una secció ultrafina es coneix pel color que produeix el reflex de la llum sobre la seva superfície. Aquest color pot ser gris (menys de 60 nm), plata (60 a 90 nm), or pàl·lid (90 a 120 nm), or intens (120 a 150 nm), porpra (150-190 nm), etcètera.
Ultramicrotomo talls
Tall i recollida de seccions en una reixeta.
Les seccions ultrafines acabats d'obtenir queden surant sobre una bassa d'aigua que posseeix la pròpia fulla i no es recullen sobre portaobjectes sinó directament sobre suports de níquel o coure anomenats reixetes. Són discos circulars amb un enreixat de fils que deixen cavitats, les quals són de distino mida segons el tipus de reixeta, normalment des de 100 a diversos centenars de micres quadrades. Aquestes reixetes tenen l'avantatge que permeten una gran nitidesa de les imatges del teixit que ofereix el microscopi electrònic ja que els electrons només travessen la secció abans d'incidir sobre la pantalla de visualització. No obstant això, presenten el problema que la porció de secció que caigui sobre el fil de la reixeta quedarà ocult. Per això existeixen les "reixetes" de trau, que tenen una sola cavitat i prou gran com perquè hi càpiga un tall sencer. Òbviament és necessari aportar un suport perquè la secció no es coli per la cavitat. Aquest suport és normalment una membrana molt fina feta d'una substància anomenada formvar, la qual deixa passar els electrons i sosté a les seccions.
Microtomo 1905
Microtomo Actual
