塑化标本技术在动物解剖学中的应用

　　动物解剖学论文（8篇专业范文）之第六篇

　　摘要：生物塑化技术是一种可以把生物组织保存得像活体一样的特殊技术, 它解决了困扰解剖学界多年的难题。从硅橡胶塑化技术发明以来, 大多数医学院校已将该技术应用于人体解剖学和动物解剖学标本的制作。它通过真空浸渍过程, 用环氧树脂和硅橡胶等活性高分子的多聚合物对组织标本渗透, 从而替换组织细胞内的水分, 进行聚合固化, 使生物组织与多聚合物结合在一起。采用该技术制作成的塑化标本基本可以保持原有的自然状态, 并且干燥、无毒、无味, 可以长期应用于教学。

　　关键词：塑化标本技术,动物解剖标本,制作;动物解剖学

　　1 塑化设备

　　真空泵是生物标本塑化的必要设备;脱水容器、-30℃的低温冰柜、真空容器、烤箱;夹子、玻璃板等辅助设备;一些特殊的设备, 如整体切片机等;标本制作过程中还需要有通风良好的实验室。

　　2 材料与试剂

　　羊心脏、羊脑、肾等教学标本。生理盐水、10%分析纯甲醛、硝酸钾、油画颜料、50%~100%丙酮溶液、酒精、硅橡胶、甘油、塑化剂、硬化剂等。

　　3 方法

　　3.1 标本固定

　　首先用分析纯甲醛配制成8%~10%的福尔马林液对新鲜组织进行防腐固定。长链醇类化合物会阻碍标本的固化和浸渍, 注意防腐液不能含苯酚和甘油等长链醇类化学物质, 因此在防腐固定过程中要用分析纯甲醛。对组织的防腐固定时间不能少于一个月。

　　3.2 标本的解剖与剥制

　　组织器官防腐固定好以后要仔细解剖、修整和修洁, 组织外面的膜性结构要仔细剥离掉, 且不能伤害到组织的结构, 组织的结构要显示全面。组织内的神经血管结构要做着色处理, 血管要进行灌注或涂色。制作的塑化标本必须保证外观美观、自然, 接近其在体内的自然状态。

　　3.3 标本的脱水、脱脂

　　标本组织内的水分要用丙酮除去, 在塑化标本制作过程中, 丙酮可作为很好的塑化浸渍的中间剂, 既能用于脱水也能用于脱脂。丙酮作为脱水脱脂剂不仅价格低廉而且还可以溶解高分子聚合物。在脱水过程中注意控制丙酮的浓度, 逐级脱水 (丙酮的浓度梯度:50%→55%→60%→65%→70%→75%→80%→85%→90%→95%→100%) , 每周更换一级梯度, 最后一级丙酮的脱标本缸内标本体积的10倍为宜。应将标本完全浸入在标本内。采用丙酮脱水的同时也对标本进行了脱脂。在标本脱水时应注意逐级更换丙酮, 在更换过程中, 标本不能过久暴露在空气中, 标本如果长久暴露在空气中, 会由于丙酮的挥发而使标本出现皱缩、变硬, 最终影响塑化标本的制作质量。另外, 脱水过程要在-25℃以下的低温环境中进行, 这样才能保证标本不会收缩, 因为丙酮替代组织细胞中的水分是以取代方式进行的。

　　3.4 塑化剂的选择

　　在制作生物塑化标本时, 使用的塑化剂应具有以下特性: (1) 黏稠度比较低, 易于渗透,(2) 塑化剂有效期要长, 最好可以重复利用, 这样也可以节约成本,(3) 塑化剂化学成分要具有高渗透压,(4) 塑化剂在组织内不能发生固化,(5) 塑化剂要符合透明度和硬度要求, 如易于打磨, 适合折射和不发散等,(6) 在标本真空浸渍过程中要便于不同成分间的分离。具有以上特性的液态高分子聚合物就可以考虑作为标本塑化剂[1,2,3]。

　　3.5 塑化浸渍

　　标本经脱水、脱脂处理之后应放置在真空、间断负压环境下进行浸渍处理, 浸渍的全过程需要约30 d左右。在标本浸胶的过程中必须要确保标本全部浸没在液面以下, 在浸渍过程中要经常翻动标本, 以保证标本的各个面与硅胶完全接触。塑化标本制作成败的关键步骤也是塑化浸渍过程, 这一过程也是用塑化剂填充脱水剂 (中间剂) 丙酮挥发之后所剩下的负压空隙。在浸渍过程中压力差的存在迫使塑化剂占据了这些空隙, 最终达到强制性浸渍的目的。在标本的塑化浸渍过程中, 还要密切注意塑化容器内压力的情况, 不能使丙酮溢出和挥发太快, 因为在浸渍过程中无论是哪一种塑化剂的黏稠度都要比丙酮大得多。因此, 它填充丙酮挥发后所留下空间的速度也比较慢, 丙酮挥发如果过快会导致标本浸渍或收缩不彻底[4]。塑化标本的浸渍过程是否在-25℃的低温下进行, 也没有绝对的限定, 在0℃以下的低温环境中塑化剂会变得比较黏稠, 塑化剂的流动性也比较小, 更难以即时快速地占据丙酮挥发后留下的空间。塑化浸渍的关键环节是把塑化容器内压力控制好和尽量降低塑化剂的黏稠度。

　　3.6 标本的硬化处理

　　不同的塑化剂对标本塑化浸渍后的硬化处理也是不同的。用SH-103塑化之后的标本要用气体进行渗透、接触和硬化。对于小件的标本, 一次塑化过程塑化剂的用量不要太多, 在硬化过程中也可将硬化剂直接加入到塑化剂内, 加入量要视浸渍时间的长短确定。如塑化一个羊的肾约需要6 d, 在混合过程中硬化剂的用量应控制在占塑化剂用量的0.5%~0.8%左右。标本硬化的基本原理是让高分子化合物的单体聚合为聚合体的一种聚合反应, 聚合之后由液态变成固态。硬化剂起到了催化促进的作用[5,6]。各种塑化剂在标本浸渍之前都加入2%交链剂。在没有硬化剂作用时, 这种混合的塑化剂是不会固化的。标本经过塑化后, 要去净标本表面所残留的硅胶成分, 3~4 d以后将标本放入装有交联剂的封闭容器内, 进行塑化后的硬化处理。在上述硬化过程中要严密观察器官和组织的形态改变, 并随时作相应标本的复原。

　　3.7 解剖塑化标本的应用

　　在标本制作过程中, 首先是通过大量的预实验制作小件的塑化标本, 然后再开展大标本 (例如羊整体肌肉) 的制作。解剖塑化标本用于解剖学及其相关教学具有很多优点, 制备的各种解剖教学塑化标本取代了福尔马林浸泡标本, 改善了解剖教学环境, 有利于师生健康[7,8];用制作的塑化标本取代福尔马林浸泡瓶装标本, 便于学生观察学习。这种塑化标本不但可以用于教学, 而且还可以作为展览品用于科普展览, 并且还可以把塑化标本技术扩展到植物和病理标本的塑化标本制作, 具有广阔的应用前景。

　　参考文献
　　[1]BICKLEY H C, Von HAGENS G, TOWNSEND F M.An improved method for the preservation of teaching specimens[J].Archives of Pathology&Laboratory Medicine, 1981, 105 (12) :674-676.
　　[2]何涛, 陈西风, 李银燕.一例犬剥制标本的制作[J].畜牧与饲料科学, 2011, 32 (12) :14.
　　[3]TIEDEMANN K, VON HAGENS G.The technique of heart plastination[J].Anat Rec, 1982, 204 (3) :295-299.
　　[4]张绍祥, 刘正津, 何光箎.生物塑化技术在形态学研究中的应用[J].第三军医大学学报, 1996 (3) :230-233.
　　[5]郑天中, 朱克明.常温条件下的生物塑化研究[J].解剖学杂志, 1998 (5) :451-453.
　　[6]张绍祥, 刘正津, 何光篪, 等.生物塑化技术 (Plastination) [J].中国临床解剖学杂志, 1996, 14 (1) :67-70.