CN113826610A - 一种陈旧生物塑化标本的制作方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物塑化技术领域，具体涉及一种陈旧生物塑化标本的制作方法及装置。本发明通过使用废弃的陈旧标本，采用新型塑化剂与浸渍技术，无需大型真空设备，极大降低塑化标本的制备成本，工艺流程简单方便，一般医学院校实验室均可自行制作塑化标本，无需专业技术人员与专业设备即可制作。
Description
技术领域
本发明属于生物塑化技术领域，具体涉及一种陈旧生物塑化标本的制作方法及装置。
背景技术
生物塑化是一种可以把组织保存得像活体一样的特殊技术，它通过一种真空过程，用硅橡胶、环氧树脂等活性高分子多聚物对生物标本进行渗透，所用多聚物的种类决定了浸透了的标本的光学性能(透明或不透明)和机械性能(柔软和坚韧)。塑化技术可以使标本的表面保持其原有的状态，并可在显微镜水平保存细胞的结构，塑化标本干燥、无味、耐用，可以长久保存，且易于学习。
目前塑化技术需要使用新鲜标本和专用生物塑化剂，在大型真空槽中进行浸渍，新鲜标本获取途径较少且数量稀少，导致制作方法费时费力，成本较高，对于没有专用塑化剂与大型设备的应用场景，如博物馆、医学院校不易推广。且目前各大医学院校对长时间固定过后的陈旧标本的浪费较大，平时教学所采用的系解标本损耗较大，标本的保存与使用对环境与教师学生身体伤害较大。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种陈旧生物塑化标本的制作方法及装置，目的是通过使用废弃的陈旧标本，采用新型塑化剂与浸渍技术，无需大型真空设备，极大降低塑化标本的制备成本。
本发明的陈旧生物塑化标本的制作方法，按照以下步骤进行：
(1)陈旧标本的选取与处理：
选取陈旧标本，将陈旧标本处理为需要的标本形态，暴露标本结构，用清水洗净表面污垢及残留的福尔马林，实质器官或者肌层，皮肤较厚者，宜去除包膜及用细针在隐蔽处打孔，便于后续工序处理；
(2)陈旧标本的漂白：
使用质量浓度30％的过氧化氢浸泡陈旧标本，浸泡时间为7d，漂白以颜色明显变白为准，待过氧化氢不再产生活性氧时换液继续浸泡；对于颜色深标本不宜漂白完全，在漂白液中滴入冰醋酸，增进漂白效果和软化角质；对于具有管腔结构的标本，用漂白液漂洗血管内血块，反复挤压浸泡，使管腔内血块软化排出；
(3)陈旧标本的脱水脱脂：
脱水采用丙酮梯度脱水脱脂，从体积分数50％浓度的丙酮开始，把标本分别完全浸入浓度60％、70％、80％、90％和100％的丙酮中，每一梯度丙酮依标本大小为准，每一梯度浸泡3-7d，最后一个梯度反复浸泡2-3次，使标本脱水脱脂完全；
(4)陈旧标本的浸胶处理：
使用丙酮热蒸发进行浸胶，将已经脱水脱脂完全的标本完全浸入密封装有生物塑化硅胶的塑化装置中，油浴加热至48～52℃以标本表面周围冒出细密气泡为宜，浸胶时间以标本周围不再冒出细密气泡为准，当不再冒出气泡时应继续浸胶2-3d以浸胶完全，当浸胶完全时，容器中塑化硅胶液面不再下降，消耗生物塑化硅胶体积大概等同于标本体积；
所述的生物塑化硅胶基胶是107硅橡胶，配以柔化剂羟基硅油，稀释剂十二烷基苯，催化剂二月桂酸二丁基锡，四者均匀混合即得到生物塑化硅胶，配比为体积比基胶：柔化剂：稀释剂：催化剂＝100：5-50：10-100：5，其中，基胶使用体积比标本体积大1.5-2倍，具体配比根据塑化标本的类别在上述范围内调整；
(5)陈旧标本的固化：
将浸胶完全的标本从浸胶装置中捞出，擦去表面多余生物硅胶，浸胶装置中残余的生物硅胶滤除残渣后密封保存可重复使用，之后将标本修整定型，悬空吊入或架入固化装置中，将固化剂加入超声波雾化模块中，连接导管，使雾化后的固化剂均匀弥散在固化装置中，固化时间依标本大小而定，时间范围是3～5d，以标本中塑化硅胶完全凝固定型，用手挤压无液态塑化硅胶流出为宜；
(6)塑化标本完成后的修整与保存
将固化完全的标本从固化反应器中取出，去除标本表面的塑化硅胶，修整标本造型，对神经或血管进行染色，标明结构；保存也置于阴凉干燥处即可。
其中，所述的陈旧标本是局解剩余标本或陈旧系解标本，具体分类骨骼标本，包括骨骼和骨架；肌肉标本，包括肌肉、心脏和子宫等；带皮带骨肌肉标本，包括上肢和下肢等；空腔标本，包括胃和肠；实质标本，包括脑、肝脏和肾脏；选取较为柔软颜色较浅者。
所述的步骤(3)脱水脱脂之前用清水洗净漂白步骤(2)所使用的过氧化氢。
所述的步骤(3)脱水脱脂温度是0～-4℃，条件是低温密闭。
所述的步骤(3)中标本为骨骼标本或标本中含有骨骼时，在骨骼隐蔽处打孔并延长浸泡时间；当所述的标本为骨骼标本时，在打孔后使用5-10％的NaOH或KOH溶液煮洗骨骼标本先行脱脂，或者使用饱和Na2CO3溶液煮沸脱脂。
所述的固化剂是正硅酸乙酯。
一种陈旧生物塑化标本的制作装置，包括塑化装置和固化装置；其中所述的塑化装置包括一个塑化硅胶浸胶槽，槽内设有标本固定铁丝网和浸胶槽加注塑化硅胶基准线，顶部有一个浸胶槽密封盖，浸胶槽密封盖上留孔安装浸胶槽恒压单向阀和精密热电偶，塑化硅胶浸胶槽放入油浴加热槽中，油浴加热槽上留有油浴硅油加注口，通过浸胶槽温度数显、油浴加热槽温度数显、预设定温度数显和温度设定调节旋钮调节油浴温度；
所述的固化装置包括一个透明半封闭固化仓，其一侧设有固化剂雾化出口，上方悬挂有标本悬挂钩，底部设有废弃硅胶接收槽，通过导管与超声波雾化模块相连，超声雾化模块与透明带刻度固化剂料槽相连，定时定量电磁阀和电磁阀调节旋钮调节固化剂的流量；固化装置还设有气压恒定模块。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
(1)本发明方法主要使用经长时间固定过后的陈旧标本作为原材料，减少了广大医学院校对于陈旧标本的浪费。其中标本宜选取较为柔软颜色较浅者，便于了后续漂白，脱水及浸胶工序，标本的漂白对标本美观度影响较大，后续脱水及浸胶会使标本颜色变深，尽量漂白可以使标本结构更为清晰，美观。标本的脱水脱脂对后续工序影响较大，应尽量使标本中水份与脂肪完全脱去，否则会影响后续的浸胶，固化与保存，从而影响标本制作的成功率。脱水脱脂容器注意加盖密封存放在冰柜中进行低温脱水，这样可以进一步减轻标本的收缩率与丙酮的挥发，在标本明显收缩时要适当减小丙酮浓度梯度和延长浸泡时间，以避免标本的明显收缩从而影响结构的解剖学关系。
(2)本发明方法所采用的生物塑化剂配方简单，成本低廉，不需要与厂家购买专用生物塑化剂，随用随配，塑化剂组分均可在市面上购买，可重复使用，大大降低塑化标本的制作成本。主要基胶采用市面上常见的107硅橡胶，配以柔化剂羟基硅油，稀释剂十二烷基苯，催化剂二月桂酸二丁基锡，四者均匀混合即得到生物塑化硅胶。一般配比为基胶：柔化剂：稀释剂：催化剂＝100：5-50：10-100：5，其中，基胶使用体积一般要比塑化标本大1.5-2倍，柔化剂依照标本的使用情景与用途灵活调整，但是添加过多可能使固化不完全，稀释剂为调整塑化硅胶的流动程度，方便后期浸胶，依照塑化标本灵活调整，比如当塑化标本为实质性器官时，适当增加稀释剂比例，方便塑化硅胶进行渗透，当塑化标本为空腔器官时，就可以适当减少其比例。
(3)本发明方法的浸胶工艺不需要大型真空设备，方法简单，效果可以媲美真空浸胶。
(4)本发明方法工艺流程简单方便，一般医学院校实验室均可自行制作塑化标本，无需专业技术人员与专业设备即可制作。
附图说明
图1是本发明的陈旧生物标本塑化装置；
图2是本发明的陈旧生物标本固化装置；
其中：1：精密热电偶；2：浸胶槽恒压单向阀；3：浸胶槽温度数显；4：油浴加热槽温度数显；5：预设定温度数显；6：温度设定调节旋钮；7：油浴硅油加注口；8：浸胶槽密封盖；9：浸胶槽加注塑化硅胶基准线；10：油浴加热槽；11：标本固定铁丝网；12：塑化硅胶浸胶槽；13：待浸胶标本；
14：标本悬挂钩；15：固化剂雾化出口；16：待固化标本；17：废弃硅胶接收槽；18：气压恒定模块；19：固化剂进料口；20：定时定量电磁阀；21：电磁阀调节旋钮；22：超声波雾化模块；23：透明带刻度固化剂料槽；24：透明半封闭固化仓。
具体实施方式
本发明实施例中所述的陈旧生物标本是局解剩余标本或陈旧系解标本，具体分类骨骼标本，包括骨骼和骨架；肌肉标本，包括肌肉、心脏和子宫等；带皮带骨肌肉标本，包括上肢和下肢等；空腔标本，包括胃和肠；实质标本，包括脑、肝脏和肾脏；选取较为柔软颜色较浅者。本发明方法适用于各种标本。
其中实施例1中选用的是带皮带骨前臂肌肉标本。
本实施例的陈旧生物塑化标本的制作装置如图1和图2所示，包括塑化装置和固化装置；其中所述的塑化装置包括一个塑化硅胶浸胶槽12，槽内设有标本固定铁丝网11和浸胶槽加注塑化硅胶基准线9，顶部有一个浸胶槽密封盖8，浸胶槽密封盖上8留孔安装浸胶槽恒压单向阀2和精密热电偶1，塑化硅胶浸胶槽12放入油浴加热槽10中，油浴加热槽10上留有油浴硅油加注口7，通过浸胶槽温度数显3、油浴加热槽温度数显4、预设定温度数显5和温度设定调节旋钮6调节油浴温度；
所述的固化装置包括一个透明半封闭固化仓24，其一侧设有固化剂雾化出口15，上方悬挂有标本悬挂钩14，底部设有废弃硅胶接收槽17，通过导管与超声波雾化模块22相连，超声雾化模块22与透明带刻度固化剂料槽23相连，定时定量电磁阀20和电磁阀调节旋钮21调节固化剂的流量；固化装置还设有气压恒定模块18。
实施例1
本实施例的陈旧生物塑化标本的制作方法，按照以下步骤进行：
(1)陈旧标本的选取与处理：
选取陈旧标本，将陈旧标本处理为需要的标本形态，暴露标本结构，用清水洗净表面污垢及残留的福尔马林，实质器官或者肌层，皮肤较厚者，宜去除包膜及用细针在隐蔽处打孔，便于后续工序处理；
(2)陈旧标本的漂白：
使用质量浓度30％的过氧化氢浸泡陈旧标本，浸泡时间为7d，漂白以颜色明显变白为准，待过氧化氢不再产生活性氧时换液继续浸泡；对于颜色深标本不宜漂白完全，在漂白液中滴入冰醋酸，增进漂白效果和软化角质；对于具有管腔结构的标本，用漂白液漂洗血管内血块，反复挤压浸泡，使管腔内血块软化排出；
(3)陈旧标本的脱水脱脂：
脱水采用丙酮梯度脱水脱脂，从体积分数50％浓度的丙酮开始，把标本分别完全浸入浓度60％、70％、80％、90％和100％的丙酮中，每一梯度丙酮依标本大小为准，每一梯度浸泡3-7d，最后一个梯度反复浸泡2-3次，使标本脱水脱脂完全；
(4)陈旧标本的浸胶处理：
使用丙酮热蒸发进行浸胶，将已经脱水脱脂完全的标本完全浸入密封装有生物塑化硅胶的塑化装置中，油浴加热至48～52℃以标本表面周围冒出细密气泡为宜，浸胶时间以标本周围不再冒出细密气泡为准，当不再冒出气泡时应继续浸胶2-3d以浸胶完全，当浸胶完全时，容器中塑化硅胶液面不再下降，消耗生物塑化硅胶体积大概等同于标本体积；
所述的生物塑化硅胶基胶是107硅橡胶，配以柔化剂羟基硅油，稀释剂十二烷基苯，催化剂二月桂酸二丁基锡，四者均匀混合即得到生物塑化硅胶，配比为体积比基胶：柔化剂：稀释剂：催化剂＝100：5-50：10-100：5，其中，基胶使用体积比标本体积大1.5-2倍，具体配比根据塑化标本的类别在上述范围内调整；
(5)陈旧标本的固化：
将浸胶完全的标本从浸胶装置中捞出，擦去表面多余生物硅胶，浸胶装置中残余的生物硅胶滤除残渣后密封保存可重复使用，之后将标本修整定型，悬空吊入或架入固化装置中，将固化剂加入超声波雾化模块中，连接导管，使雾化后的固化剂均匀弥散在固化装置中，固化时间依标本大小而定，时间范围是3～5d，以标本中塑化硅胶完全凝固定型，用手挤压无液态塑化硅胶流出为宜；
(6)塑化标本完成后的修整与保存
将固化完全的标本从固化反应器中取出，去除标本表面的塑化硅胶，修整标本造型，对神经或血管进行染色，标明结构；保存也置于阴凉干燥处即可。
所述的步骤(3)脱水脱脂之前用清水洗净漂白步骤(2)所使用的过氧化氢。
所述的步骤(3)脱水脱脂温度是0～-4℃，条件是低温密闭。
所述的步骤(3)中标本为骨骼标本或标本中含有骨骼时，在骨骼隐蔽处打孔并延长浸泡时间；当所述的标本为骨骼标本时，在打孔后使用5-10％的NaOH或KOH溶液煮洗骨骼标本先行脱脂，或者使用饱和Na2CO3溶液煮沸脱脂。
所述的固化剂是正硅酸乙酯。
将固化完全的标本从固化反应器中取出，去除标本表面的塑化硅胶，修整标本造型，对神经或血管进行染色，标明结构；保存也置于阴凉干燥处即可。
本实施例制备的标本是与学校标本馆中购买的塑化标本进行对比，本发明的塑化标本相比购买的标本更为柔软，关节活动度好，而且没有异味，表面干洁，没有购买标本的硅油渗出，表面发粘的手感，而且在经过长期存放之后，购买的塑化标本在专用的标本柜中竟然发霉，只是简单的放在阴凉处露天存放，都没有霉变。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于按照以下步骤进行：
(1)陈旧标本的选取与处理：
选取陈旧标本，将陈旧标本处理为需要的标本形态，暴露标本结构，用清水洗净表面污垢及残留的福尔马林，实质器官或者肌层，皮肤较厚者，宜去除包膜及用细针在隐蔽处打孔，便于后续工序处理；
(2)陈旧标本的漂白：
使用质量浓度30％的过氧化氢浸泡陈旧标本，浸泡时间为7d，漂白以颜色明显变白为准，待过氧化氢不再产生活性氧时换液继续浸泡；对于颜色深标本不宜漂白完全，在漂白液中滴入冰醋酸，增进漂白效果和软化角质；对于具有管腔结构的标本，用漂白液漂洗血管内血块，反复挤压浸泡，使管腔内血块软化排出；
(3)陈旧标本的脱水脱脂：
脱水采用丙酮梯度脱水脱脂，从体积分数50％浓度的丙酮开始，把标本分别完全浸入浓度60％、70％、80％、90％和100％的丙酮中，每一梯度丙酮依标本大小为准，每一梯度浸泡3-7d，最后一个梯度反复浸泡2-3次，使标本脱水脱脂完全；
(4)陈旧标本的浸胶处理：
使用丙酮热蒸发进行浸胶，将已经脱水脱脂完全的标本完全浸入密封装有生物塑化硅胶的塑化装置中，油浴加热至48～52℃以标本表面周围冒出细密气泡为宜，浸胶时间以标本周围不再冒出细密气泡为准，当不再冒出气泡时应继续浸胶2-3d以浸胶完全，当浸胶完全时，容器中塑化硅胶液面不再下降，消耗生物塑化硅胶体积大概等同于标本体积；
所述的生物塑化硅胶基胶是107硅橡胶，配以柔化剂羟基硅油，稀释剂十二烷基苯，催化剂二月桂酸二丁基锡，四者均匀混合即得到生物塑化硅胶，配比为体积比基胶：柔化剂：稀释剂：催化剂＝100：5-50：10-100：5，其中，基胶使用体积比标本体积大1.5-2倍，具体配比根据塑化标本的类别在上述范围内调整；
(5)陈旧标本的固化：
将浸胶完全的标本从浸胶装置中捞出，擦去表面多余生物硅胶，浸胶装置中残余的生物硅胶滤除残渣后密封保存可重复使用，之后将标本修整定型，悬空吊入或架入固化装置中，将固化剂加入超声波雾化模块中，连接导管，使雾化后的固化剂均匀弥散在固化装置中，固化时间依标本大小而定，时间范围是3～5d，以标本中塑化硅胶完全凝固定型，用手挤压无液态塑化硅胶流出为宜；
(6)塑化标本完成后的修整与保存
将固化完全的标本从固化反应器中取出，去除标本表面的塑化硅胶，修整标本造型，对神经或血管进行染色，标明结构；保存也置于阴凉干燥处即可。
2.如权利要求1所述的一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于所述的陈旧标本是局解剩余标本或陈旧系解标本，具体分类骨骼标本，包括骨骼和骨架；肌肉标本，包括肌肉、心脏和子宫等；带皮带骨肌肉标本，包括上肢和下肢等；空腔标本，包括胃和肠；实质标本，包括脑、肝脏和肾脏；选取较为柔软颜色较浅者。
3.如权利要求1所述的一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于所述的步骤(3)脱水脱脂之前用清水洗净漂白步骤(2)所使用的过氧化氢。
4.如权利要求1所述的一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于所述的步骤(3)脱水脱脂温度是0～-4℃，条件是低温密闭。
5.如权利要求1所述的一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于所述的步骤(3)中标本为骨骼标本或标本中含有骨骼时，在骨骼隐蔽处打孔并延长浸泡时间；当所述的标本为骨骼标本时，在打孔后使用5-10％的NaOH或KOH溶液煮洗骨骼标本先行脱脂，或者使用饱和Na2CO3溶液煮沸脱脂。
6.如权利要求1所述的一种陈旧生物塑化标本的制作方法，其特征在于所述的固化剂是正硅酸乙酯。
7.一种陈旧生物塑化标本的制作装置，其特征在于包括塑化装置和固化装置；
其中所述的塑化装置包括一个塑化硅胶浸胶槽，槽内设有标本固定铁丝网和浸胶槽加注塑化硅胶基准线，顶部有一个浸胶槽密封盖，浸胶槽密封盖上留孔安装浸胶槽恒压单向阀和精密热电偶，塑化硅胶浸胶槽放入油浴加热槽中，油浴加热槽上留有油浴硅油加注口，通过浸胶槽温度数显、油浴加热槽温度数显、预设定温度数显和温度设定调节旋钮调节油浴温度；
所述的固化装置包括一个透明半封闭固化仓，其一侧设有固化剂雾化出口，上方悬挂有标本悬挂钩，底部设有废弃硅胶接收槽，通过导管与超声波雾化模块相连，超声雾化模块与透明带刻度固化剂料槽相连，定时定量电磁阀和电磁阀调节旋钮调节固化剂的流量；固化装置还设有气压恒定模块。
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