Революцию в исследовании клеток совершил микроскоп. Для изучения клеток под микроскопом учёным приходилось тонко нарезать препараты бритвой. Но таким способом сложно сделать много заготовок с точным и равномерным срезом. Поэтому для подготовки препаратов изобрели специальный инструмент — микротом.
Микротомы начали конструировать ещё в 60-х годах XVIII века. Название прибора происходит от греческих слов mikros — «малый» и tomē — «рассечение». Микротом позволял подготовить образцы толщиной 1–50 микрометров и давал возможность регулировать количество срезов, точность, скорость нарезки и толщину препарата. Однако в течение долгого времени этим инструментом пользовались лишь немногие специалисты — почти до середины XIX века даже работа с микроскопом не входила в широкую практику естественно-научных и медицинских лабораторий. По воспоминаниям современников, студентам микроскоп демонстрировали лишь на лекциях, а затем запирали в шкаф. Ситуация изменилась только к 1850-м годам. Гистология стала самостоятельной академической дисциплиной. Препаратов требовалось всё больше и больше — и микротом оказался весьма популярным инструментом.
Микротом Симонова предназначался для подготовки срезов головного мозга. Материал закрепляли и вращением ручки поднимали на нужный уровень — для разрезания. Добиться определённой толщины среза можно было с помощью шкалы, оцифрованной в миллиметрах.
Создатель этого микротома Тимофей Филиппович Симонов не был ни инженером, ни учёным. Он — часовщик-любитель. Однако именно его микротом получил признание общества любителей естествознания при Московском университете в 1863 году. А в 1866-м Симонова пригласили возглавить механическую мастерскую университета, где создавались приборы для демонстрации и научной работы. Тимофей Симонов не только мастерил и ремонтировал физические приборы, но и демонстрировал опыты на лекциях по физике.
В 1872 году на Политехнической выставке микротом Симонова завоевал золотую медаль.