塑化标本在高校动物解剖学实验教学中的应用及体会

2014-01-12郝丽张晶钰柴龙会

黑龙江教育·理论与实践 2014年6期

关键词：福尔马林塑化解剖学

郝丽，张晶钰，柴龙会

（东北林业大学野生动物资源学院，黑龙江哈尔滨150040）

塑化标本在高校动物解剖学实验教学中的应用及体会

郝丽，张晶钰，柴龙会

（东北林业大学野生动物资源学院，黑龙江哈尔滨150040）

塑化技术是通过真空物理过程，利用液态高分子多聚物作为生物塑化剂对标本进行浸渗，替代组织细胞中的水分和脂质，从而使其聚合塑化的技术。本文的教学实践表明，塑化标本具有无毒无味、持久耐用，可触摸，便于携带及维护等特性，摆脱了福尔马林浸泡式标本的毒性和强烈刺激性，从而改善了实验教学环境，深得学生欢迎，并获得了良好的实验教学效果，提高了教学质量。

塑化标本；动物解剖学；实验教学

一、引言

动物解剖学是医学课程的先导课，是一门注重形态教学，实践性较强的医学基础课，其实验教学部分是其教学过程中的重要环节，而形象、直观的动物标本是解剖学实验教学中不可替代的教具。学生通过对标本的观察、辨认和触摸形成形象记忆，这是解剖学学习最重要而基本的方法。因此，标本的质量直接影响实验教学的开展和效果。以往的解剖学实验标本大多采用福尔马林（35%～40%的甲醛水溶液）浸泡保存，甲醛是一种防腐剂，具有强烈刺激性和致癌性，对人体的危害极大，学生往往对标本避而远之，从而影响了教学效果。

传统动物标本的制作一般有剥制、干制和浸制3种方法，其各有缺陷：剥制标本不能很好的保持标本的自身色泽；干制标本保存时易发生霉变和虫蛀；浸制标本保存液通常为福尔马林，由于其挥发性，因而会逐渐减少，须定期更换新液，且对环境也会造成严重污染。生物塑化技术是20世纪70年代末由德国汉德堡大学医学博士冯·哈根斯教授发明的生物标本保存技术。该技术是一种可以把组织保存得像活体一样的特殊技术，它通过真空物理过程，利用液态活性高分子多聚物作为生物塑化剂对标本进行浸渗，替代组织细胞中的水分和脂类，而使其塑化。塑化后的标本干燥无味、无毒无害、持久耐用，且具有一定的韧性和弹性，可触摸，便于携带，维护简单等优越性，摆脱了福尔马林浸泡式标本强烈的刺激性气味和对人体的伤害。这种标本结构清楚，感观性状良好，真实感强，可长期保存，因此具有极高的教学、科研和科普价值。

本校解剖学教研室于2013年引进了一批动物塑化标本，其中包括1具全身肌肉标本、2具全身骨骼与骨连接标本、2具呈现消化、呼吸、脉管、神经等系统内脏的整体标本（图1）以及各系统的一些游离标本。我们参考了生物塑化技术的有关资料，并结合教学实际情况也有计划地制作了一些塑化标本，以适应学校实验教学改革的需要。经教学实践，作者深刻体会到塑化标本的诸多优点，其克服了传统解剖标本的缺陷，改善了实验教学环境，增强了学生对解剖学课程的学习兴趣，保护了师生的身心健康，获得了良好的实验教学效果。

图1 犬整体解剖塑化标本

二、塑化标本制作方法及步骤

1.主要仪器设备及工具

低温真空柜、压力注射装置、空气压缩机、标本定型架、气体硬化柜、手提式防爆型电泵、不锈钢标本脱水箱、各类钳子、锤子、钢锉、钢锯、扁铲等。

2.塑化标本制作的步骤流程

（1）固定：主要是采用防腐液（浓度为10%～20%的福尔马林）进行灌注，然后在福尔马林的真空包装里放置至少4个月的时间，目的是将标本进行定型、消毒及防腐。

（2）解剖：目的是显示制作要求上的所有结构，去除多余组织和脂肪，便于脱水、脱脂和浸透，此步骤须要耗费较长时间。

（3）脱水脱脂：目的是在丙酮浸液中把福尔马林排除，同时用丙酮置换组织细胞内的水分和脂肪。由于丙酮可以和各种塑化树脂相融合，因此通常采用丙酮充当脱水剂、脱脂剂和媒介溶剂。其原则是从低浓度到高浓度，从低温到高温，丙酮低温脱水，高温脱脂。

（4）浸渗：目的是在真空条件下利用可聚合的多聚物（通常采用硅橡胶）替代媒介溶剂，即利用有机硅把标本组织内的丙酮置换出来，最终成为无毒、无味、能长久保存的成品（图2，3）。一般整体的肌肉、血管、神经标本和实质性器官标本须浸渗4～5周；各类关节和空腔器官标本须浸渗2～3周。肌肉标本以及胎儿标本要进行硅橡胶注射，由深层到浅层逐层进行，尤其是腱膜覆盖区域，进针部位要隐蔽，以不影响标本的美观。

（5）定型与修复：标本在加工过程中原有的正常结构和位置关系可能遭到破坏，因此通过修复破损的组织结构，使标本的形态合理、美观，同时，维持组织结构间正确的毗邻关系。该步骤可以用小夹子、钢针、木头等用具把动物尸体一点一点地摆成造型，并保持所要求的姿势。

（6）硬化：采用加热、气体熏蒸方法使多聚物聚合，即液态胶连接成固态，标本结构成形，脱离定型设备及工具，确保标本肌肉间隙不粘，肌肉内部不软化，弹性好。

（7）清理：目的是去除标本表面的硅橡胶，使标本结构清晰、洁净，且无其他影响美观的杂质。由于动物机体各组织器官的组成成分不同，可根据其组成特点，采用适合的清理方式，如刀削、刀刮、钝器刮、锐器剜等。

图2 鹿胃的塑化标本

图3 呼吸系统塑化标本

三、福尔马林浸泡式标本与塑化标本在实验教学中的比较

实验教学是解剖学的重要组成部分，而动物标本作为一种直观教具，是其知识的重要载体，学生在实验过程中，通过对标本认真细致的观察，能够真正做到理论联系实际。以往在解剖学实验教学中所用的福尔马林（甲醛水溶液）浸泡式标本具有严重的缺陷：首先，甲醛在保存中往往形成多聚甲醛，使浸液变浑浊，影响观察；再次，由于甲醛具有挥发性及强烈的刺激性，使学生难以忍受，产生抵触情绪，进而避而远之，不利于课堂教学及课后复习，直接影响了学习效果；更严重的是甲醛对接触者的内脏具有毒性作用，严重污染环境，不利于师生健康；且由于长期浸泡，甲醛的浓度会逐渐降低，须要定期更换新液以防止标本变坏，既费时又费力；同时，标本也不能保存太长时间，特别是有些结构会随着标本的使用而破坏，须经常补充和更新；此外，由于溶液浸泡的局限，运输与携带十分不便。

塑化标本与福尔马林浸泡标本相比在教学中有以下优点：（1）塑化标本无毒、无味，摆脱了甲醛强烈的刺激性气味，有效地控制了空气和水源的污染，改善了实验室环境，消除了学生对标本的畏惧和厌恶心理，易于被学生接受，有利于师生健康；（2）软硬度适中，可触摸，结构清晰，真实感强，使学生对复杂的立体结构能得到很好的理解，增强了学生学习的兴趣，提高了教学效果；（3）无须保养，减少了标本室的日常管理和标本维护的工作强度；（4）塑化标本不需要液体保存，易于搬运，便于携带示教；（5）塑化标本经久耐用，具有一定的弹性和韧性，不易损坏，可长期保存，节约了教学资源。