CN102125025A - 一种生物标本的塑化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物标本的塑化方法，其特征在于其包括如下步骤：a、生物标本固定：用的福尔马林对生物标本进行完全固定；b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止；c、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于生物真空浸渍塑化剂中完成在真空负压冰柜中的置换；d、烤箱烘烤：将置换完全生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，将生物标本体内多余的生物真空浸渍塑化剂去除干净；e、硬化：将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中硬化。本发明有效缩短标本制作时间，操作简单，标本大体形状无改变，不仅真实感强，而且有一定的柔韧性，有利于后期标本观察。

Description

一种生物标本的塑化方法

技术领域：

本发明涉及一种生物标本的塑化方法，属于生物塑化技术领域。

背景技术：

目前，已有的生物标本的塑化方法中存在如下缺点：

1、脱水步骤中采用低温逐级增加浓度丙酮置换或纯丙酮置换，采用低温逐级增加浓度丙酮置换需要预冷丙酮1周，标本需预冷24～48小时，这样不仅浪费，而且对条件要求很高，投资很大只有在低温冰柜内才能进行；并且脱水的周期时间长，长达数月，需投入大量资金，不宜进行操作。采用纯丙酮置换标本在脱水时由于标本脱水的幅度很大极易变形，皱缩严重，标本的大体形状改变严重，不利用科学研究；且纯丙酮脱水，用量很大，需投资很大，易受现实中资金问题制约。

2、真空浸渍步骤中不能在短时间内使塑化剂和催化剂的混合物与生物标本体内的丙酮完成置换，特别是深层结构的置换，延长了标本制作的时间；且使用压力注塑装置，使操作步骤繁琐。

3、无烤箱烘烤步骤，不能把浸入体内的塑化剂最大化的烤出来，使生物标本在硬化时硬度太大，不能够使生物标本保持一定的柔韧性；不具真实感，即标本表面会有一层明显的胶状物质。

4、硬化步骤中对硬化条件有限制，且硬化的标本效果不理想，标本缺乏真实感和柔韧性。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种有效缩短标本制作时间，操作简单，标本大体形状无改变，不仅真实感强，而且有一定的柔韧性，有利于后期标本观察的生物标本的塑化方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种生物标本的塑化方法，其特征在于其包括如下步骤：

a、生物标本固定：首先用体积浓度为5％～15％的福尔马林对生物标本进行灌注，7～10天福尔马林渗透到生物标本的各个部位，再将整个生物标本完全浸入福尔马林溶液中，4～6个月后完全固定；

b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，在流水下冲洗24～48小时后迅速置入体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液中，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止；

c、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于常温下的生物真空浸渍塑化剂中，2～7天后将生物标本浸渍于放有生物真空浸渍塑化剂的真空负压冰柜中进行置换，真空负压冰柜的温度-30～-25℃，起初压力调整为-50mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-100mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，再调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-150mmHG，重复此操作，每次调整压力时使压力下降50mmHG，直至压力调整至-550mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，完成在真空负压冰柜中的置换；

d、烤箱烘烤：

当生物标本在真空负压冰柜中置换完全之后，在常温晾置2～3天后，将生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，起初的烘烤温度控制为35℃，每3～5天，上调烤箱的温度5℃，直至温度上调至55℃，将生物标本体内多余的生物真空浸渍塑化剂去除干净；

e、硬化：

将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中，温度控制在30℃～50℃，密闭的容器中放置用烧杯盛放的硬化剂，用小膜性泵(微气泵)使液态的硬化剂变为气态，充满整个密闭的容器中，使生物标本持续暴露于这种硬化剂的气体中进行聚合，3～7天硬化完成。

为了进一步实现本发明的目的，所述的步骤b中丙酮置换的过程是逐级进行的，具体为：体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液与生物标本的体积比为5～10∶1，把生物标本放入丙酮溶液中3～5天后，将该生物标本取出浸泡到下一级丙酮溶液中3～5天，重复此操作，整个脱水的过程需要6～10级丙酮液，下一级丙酮溶液体积浓度比上一级丙酮溶液体积浓度递增5％～10％，最后一级的丙酮液的体积浓度浓度大于99.5％，生物标本完成置换过程。

为了进一步实现本发明的目的，所述的生物真空浸渍塑化剂由硅树脂、增塑剂、催化剂组成，硬化剂为交联固化剂，它们的重量配比为硅树脂∶增塑剂∶催化剂∶交联固化剂＝100∶20～100∶0.5～5∶2～10。

为了进一步实现本发明的目的，所述的硅树脂为羟基封端的甲基硅油，其化学结构式如下：

n＝50～600，分子量为5000～40000。

为了进一步实现本发明的目的，所述的增塑剂为甲基封端的甲基硅油，其化学结构式如下：

n＝5～600，分子量为500～40000。

为了进一步实现本发明的目的，所述的催化剂为有机锡，其化学结构式如下：

式中R₁为C₂H₅～C₈H₁₇中的一种，R₂为C₆H₁₃～C₁₂H₂₅中的一种。

为了进一步实现本发明的目的，所述的交联固化剂为有机硅氧烷，其化学结构式如下：

其中R₃为CH₃～C₂H₅中的一种，R₄为CH₃～C₂H₅或NH₂CH₂CH₂CH₂中的一种。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：

1、脱水步骤中采用常温下逐级增加浓度的丙酮置换方法：

第一：丙酮脱水后，标本的皱缩率降至1％内，标本大体形状无改变，有利于后期标本的观察；

第二：在常温下，标本的从低浓度到高浓度操作简单、方便；

第三：丙酮具有脱水和脱脂两个作用。

2、真空浸渍步骤：这一步不仅是塑化过程中的重点也是关键步骤，塑化制剂取代中介溶剂(丙酮)。将置换完全的标本放入生物真空浸渍塑化剂中，中介溶剂(丙酮)的蒸发压高沸点低，生物真空浸渍塑化剂的蒸发压低而沸点高，两者在在真空负压冰柜中发生置换，中介溶剂(丙酮)不断地从标本中抽吸出来，并以气态的形式挥发出来，而塑化制剂慢慢进入中介溶剂所占据的空间。一般来说置换速度的快慢取决于：塑化制剂的种类；同一类塑化制剂取决于粘稠度，粘稠度越大渗透越慢，反之亦然；标本的的体积大小，体积大的标本渗透慢，反之亦然。本发明的真空浸渍步骤中：

第一：能在短时间内使塑化剂和催化剂的混合物与生物标本体内的丙酮完成置换，特别是深层结构的置换，有效缩短标本制作的时间；

第二：本方法进行操作，每次调节压力的数值小，有利于实质性脏器何深层的肌肉内充分的置换，从而避免使用压力注塑装置，使操作省去了不必要的步骤。

3、烤箱烘烤步骤中：

第一：把浸入体内的塑化剂最大化的烤出来，烤出来之后有利于在生物标本硬化时，不会由于生物标本内部生物真空浸渍塑化剂存留过多，在硬化时太硬，能够使生物标本保持一定的柔韧性；

第二：把浸入体内的多余的塑化剂最大化的烤出来，烤出来后标本的外观比不用烤箱烘烤的标本更具真实感，即标本表面不会有一层胶状物质；

4、硬化步骤中：

第一：对硬化条件没有限制，只要是一个比该标本大一点的密闭空间即可完成硬化；

第二：气体硬化时硬化剂在空气中均匀分布，这样硬化的标本效果好，标本不仅真实感强，而且有一定的柔韧性。

具体实施方式：下面对本发明的具体实施方式做详细说明：

实施例1：一种生物标本的塑化方法，其包括如下步骤：

a、生物标本固定：首先用体积浓度为5％的福尔马林对生物标本进行灌注，10天福尔马林渗透到生物标本的各个部位，再将整个生物标本完全浸入福尔马林溶液中，6个月后完全固定，标本可以进行解剖学操作；

b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，在流水下冲洗48小时后迅速置入体积浓度为50％、温度为18～25摄氏度的丙酮溶液中，这样组织内的水分和脂肪与丙酮发生置换，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止。丙酮置换的过程是逐级进行的，具体为：体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液与生物标本的体积比为5∶1，把生物标本放入丙酮溶液中3天后，将该生物标本取出浸泡到下一级丙酮溶液中3天，重复此操作，整个脱水的过程需要6～10级丙酮液，下一级丙酮溶液体积浓度比上一级丙酮溶液体积浓度递增5％～10％，最后一级的丙酮液的体积浓度浓度大于99.5％，生物标本完成置换过程。

C、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于常温下的生物真空浸渍塑化剂中，2天后将生物标本浸渍于放有生物真空浸渍塑化剂的真空负压冰柜中进行置换，真空负压冰柜的温度-30～-25℃，起初压力调整为-50mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-100mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，再调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-150mmHG，重复此操作，每次调整压力时使压力下降50mmHG，直至压力调整至-550mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，完成在真空负压冰柜中的置换；

本阶段所用的生物真空浸渍塑化剂由羟基封端的甲基硅油(n＝50～600，分子量为5000～40000)、甲基封端的甲基硅油(n＝5～50，分子量为500～5000)、有机锡(R₁为C₂H₅，R₂为C₆H₁₃，其为二乙基二己酸锡)混合均匀制成，羟基封端的甲基硅油、甲基封端的甲基硅油与有机锡的重量比为：100∶20∶0.5，生物真空浸渍塑化剂的用量根据标本大小而定，生物标本需完全浸渍于生物真空浸渍塑化剂中即可。

d、烤箱烘烤：

当生物标本在真空负压冰柜中置换完全之后，在常温晾置2天后，将生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，目的是除去标本内部和表面多余的塑化剂，起初的烘烤温度控制为35℃，生物标本每3天，当标本表面的塑化液明显减少时，上调烤箱的温度5℃，直至温度上调至55℃，生物标本体内多余的塑化剂和催化剂的混合物就能去除干净。

e、硬化：

将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中，温度控制在30℃～50℃，密闭的容器中放置用烧杯盛放的有机硅氧烷(R₃为CH₃，R₄为CH₃，其为四甲氧基硅烷)，羟基封端的甲基硅油与有机硅氧烷重量比为：100∶2，小膜性泵(微气泵)使液态的硬化剂变为气态，充满整个密闭的容器中，使生物标本持续暴露于这种硬化剂的气体中进行聚合，3天硬化完成。

实施例2：一种生物标本的塑化方法，其包括如下步骤：

a、生物标本固定：首先用体积浓度为15％的福尔马林对生物标本进行灌注，7天福尔马林渗透到生物标本的各个部位，再将整个生物标本完全浸入福尔马林溶液中，4个月后完全固定，标本可以进行解剖学操作；

b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，在流水下冲洗24小时后迅速置入体积浓度为50％、温度为18～25摄氏度的丙酮溶液中，这样组织内的水分和脂肪与丙酮发生置换，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止。丙酮置换的过程是逐级进行的，具体为：体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液与生物标本的体积比为10∶1，把生物标本放入丙酮溶液中5天后，将该生物标本取出浸泡到下一级丙酮溶液中5天，重复此操作，整个脱水的过程一般需要6～10级丙酮液，下一级丙酮溶液体积浓度比上一级丙酮溶液体积浓度递增5％～10％，最后一级的丙酮液的体积浓度浓度大于在99.5％，生物标本完成置换过程。

C、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于常温下的生物真空浸渍塑化剂中，7天后将生物标本浸渍于放有生物真空浸渍塑化剂的真空负压冰柜中进行发生置换，真空负压冰柜的温度-30～-25℃，起初压力调整为-50mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-100mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，再调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-150mmHG，重复此操作，每次调整压力时使压力下降50mmHG，直至压力调整至-550mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，完成在真空负压冰柜中的置换；

本阶段所用的生物真空浸渍塑化剂由羟基封端的甲基硅油(n＝50～600，分子量为500～40000)、甲基封端的甲基硅油(n＝5100，分子量为500～10000)、有机锡(R₁为C₈H₁₇，R₂为C₁₂H₂₅，其为二辛基二月桂酸锡混合均匀制成，羟基封端的甲基硅油、甲基封端的甲基硅油与有机锡的重量比为：100∶100∶5，生物真空浸渍塑化剂的用量根据标本大小而定，生物标本需完全浸渍于生物真空浸渍塑化剂中即可。

d、烤箱烘烤：

当生物标本在真空负压冰柜中置换完全之后，在常温晾置3天后，将生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，目的是除去标本内部和表面多余的塑化剂，起初的烘烤温度控制为35℃，生物标本每5天，当标本表面的塑化液明显减少时，上调烤箱的温度5℃，直至温度上调至55℃，生物标本体内多余的塑化剂和催化剂的混合物就能去除干净。

e、硬化：

将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中，温度控制在30℃～50℃，密闭的容器中放置用烧杯盛放的有机硅氧烷(R₃为C₂H₅，R₄为C₂H₅，其为四乙氧基硅烷)，羟基封端的甲基硅油与有机硅氧烷重量比为：100∶10，小膜性泵(微气泵)使液态的硬化剂变为气态，充满整个密闭的容器中，使生物标本持续暴露于这种硬化剂的气体中进行聚合，7天硬化完成。

实施例3：一种生物标本的塑化方法，其包括如下步骤：

a、生物标本固定：首先用体积浓度为10％的福尔马林对生物标本进行灌注，8天福尔马林渗透到生物标本的各个部位，再将整个生物标本完全浸入福尔马林溶液中，5个月后完全固定，标本可以进行解剖学操作；

b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，在流水下冲洗36小时后迅速置入体积浓度为50％、温度为18～25摄氏度的丙酮溶液中，这样组织内的水分和脂肪与丙酮发生置换，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止。丙酮置换的过程是逐级进行的，具体为：体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液与生物标本的体积比为7∶1，把生物标本放入丙酮溶液中4天后，将该生物标本取出浸泡到下一级丙酮溶液中4天，重复此操作，整个脱水的过程一般需要6～10级丙酮液，下一级丙酮溶液体积浓度比上一级丙酮溶液体积浓度递增5％～10％，最后一级的丙酮液的体积浓度浓度大于在99.5％，生物标本完成置换过程。

C、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于常温下的生物真空浸渍塑化剂中，5天后将生物标本浸渍于放有生物真空浸渍塑化剂的真空负压冰柜中进行发生置换，真空负压冰柜的温度-30～-25℃，起初压力调整为-50mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-100mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，再调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-150mmHG，重复此操作，每次调整压力时使压力下降50mmHG，直至压力调整至-550mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，完成在真空负压冰柜中的置换；

本阶段所用的生物真空浸渍塑化剂由羟基封端的甲基硅油(n＝50～600，分子量为5000～40000、甲基封端的甲基硅油(n＝50～600，分子量为5000～40000)、有机锡(R₁为C₆H₁₃，R₂为C₈H₁₇，其为二己基二辛酸锡)混合均匀制成，羟基封端的甲基硅油、甲基封端的甲基硅油与有机锡的重量比为：100∶60∶2，生物真空浸渍塑化剂的用量根据标本大小而定，生物标本需完全浸渍于生物真空浸渍塑化剂中即可。

d、烤箱烘烤：

当生物标本在真空负压冰柜中置换完全之后，在常温晾置2天后，将生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，目的是除去标本内部和表面多余的塑化剂，起初的烘烤温度控制为35℃，生物标本每4天，当标本表面的塑化液明显减少时，上调烤箱的温度5℃，直至温度上调至55℃，生物标本体内多余的塑化剂和催化剂的混合物就能去除干净。

e、硬化：

将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中，温度控制在30℃～50℃，密闭的容器中放置用烧杯盛放的有机硅氧烷(R₃为C₂H₅，R₄为NH₂CH₂CH₂CH₂，其为氨基丙氧基三乙氧基硅烷)，羟基封端的甲基硅油与有机硅氧烷重量比为：100∶6，小膜性泵(微气泵)使液态的硬化剂变为气态，充满整个密闭的容器中，使生物标本持续暴露于这种硬化剂的气体中进行聚合，5天硬化完成。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种生物标本的塑化方法，其特征在于其包括如下步骤：

a、生物标本固定：首先用体积浓度为5％～15％的福尔马林对生物标本进行灌注，7～10天福尔马林渗透到生物标本的各个部位，再将整个生物标本完全浸入福尔马林溶液中，4～6个月后完全固定；

b、脱水、脱脂：固定好的生物标本经过制作后，在流水下冲洗24～48小时后迅速置入体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液中，丙酮置换直至标本的含水量＜1％为止；

c、真空浸渍：将置换完全的生物标本浸渍于常温下的生物真空浸渍塑化剂中，2～7天后将生物标本浸渍于放有生物真空浸渍塑化剂的真空负压冰柜中进行置换，真空负压冰柜的温度-30～-25℃，起初压力调整为-50mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-100mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，再调整一次压力，使压力下降50mmHG，即压力调整为-150mmHG，重复此操作，每次调整压力时使压力下降50mmHG，直至压力调整至-550mmHG，当生物标本表面每分钟气泡少于3个时，完成在真空负压冰柜中的置换；

d、烤箱烘烤：

当生物标本在真空负压冰柜中置换完全之后，在常温晾置2～3天后，将生物标本放入烤箱中进行高温烘烤，起初的烘烤温度控制为35℃，每3～5天，上调烤箱的温度5℃，直至温度上调至55℃，将生物标本体内多余的生物真空浸渍塑化剂去除干净；

e、硬化：

将经过烤箱烘烤后的生物标本放入密闭的容器中，温度控制在30℃～50℃，密闭的容器中放置用烧杯盛放的硬化剂，用小膜性泵(微气泵)使液态的硬化剂变为气态，充满整个密闭的容器中，使生物标本持续暴露于这种硬化剂的气体中进行聚合，3～7天硬化完成。

2.根据权利要求1所述的一种生物标本的塑化方法，其特征在于所述的步骤b中丙酮置换的过程是逐级进行的，具体为：体积浓度为50％、温度为18～25℃的丙酮溶液与生物标本的体积比为5～10∶1，把生物标本放入丙酮溶液中3～5天后，将该生物标本取出浸泡到下一级丙酮溶液中3～5天，重复此操作，整个脱水的过程需要6～10级丙酮液，下一级丙酮溶液体积浓度比上一级丙酮溶液体积浓度递增5％～10％，最后一级的丙酮液的体积浓度浓度大于99.5％，生物标本完成置换过程。

3.根据权利要求1所述的一种生物标本的塑化方法，其特征在于所述的生物真空浸渍塑化剂由硅树脂、增塑剂、催化剂组成，硬化剂为交联固化剂，它们的重量配比为硅树脂∶增塑剂∶催化剂∶交联固化剂＝100∶20～100∶0.5～5∶2～10。

4.根据权利要求3所述的一种用于生物标本保存的环保型生物塑化剂，其特征在于所述的硅树脂为羟基封端的甲基硅油，其化学结构式如下：

n＝50～600，分子量为5000～40000。

5.根据权利要求3所述的一种用于生物标本保存的环保型生物塑化剂，其特征在于所述的增塑剂为甲基封端的甲基硅油，其化学结构式如下：

n＝5～600，分子量为500～40000。

6.根据权利要求3所述的一种用于生物标本保存的环保型生物塑化剂，其特征在于所述的催化剂为有机锡，其化学结构式如下：

式中R₁为C₂H₅～C₈H₁₇中的一种，R₂为C₆H₁₃～C₁₂H₂₅中的一种。

7.根据权利要求3所述的一种用于生物标本保存的环保型生物塑化剂，其特征在于所述的交联固化剂为有机硅氧烷，其化学结构式如下：

其中R₃为CH₃～C₂H₅中的一种，R₄为CH₃～C₂H₅或NH₂CH₂CH₂CH₂中的一种。