JPS59222401A - 生物学的標本の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は保存剤を含有する生物学的材料および含有しな
い材料に耐久強度を与え、一方そのもとの寸法、密度、
解剖性、塑性、柔軟性、ならびに内部構造および外部構
造を保持する方法に関する。

教育および展示の目的で、また博物館での保管のため、
特に解剖学、病理学および生物学ならびにそれらの外辺
領域において、いわゆる湿った標本または人造モデルが
用いられる。湿った標本は常に保存液中に保存されなけ
わばならず、展示の目的で短期間この液体から取出せる
にすぎないという欠点をもつ。人造モデルは天然掠本の
模写であり、不適当に忠実な模写、不自然な密度、柔軟
性の欠如、および解剖性の欠如といった欠陥をもつ。永
久的に展示できる天然の生物学的標本を製造するためＫ
は１．これまで下記の方法も可能であった。

１、材料をガラス容器内の保存液中に保存すること。い
わゆる湿った標本。

２、標本を乾燥すること。

６、標本を凍結乾燥すること。

４、乾燥または凍結乾燥した標本をパラフィン処理する
こと。

５、　プラスチックを含浸させた物体を透明なプラスチ
ック材料塊中に埋包すること。

６　生物学的物体の切片を２枚のガラス製支持体間また
は箔の間にマウント媒質により、保存すること。

Ｚ　標本をプラスチック材料中に包み込むこと。

８、物体を直接に、ま１こは介在物（ｉｎｔｅｒｍｅｄ
ｉａ）を介して間接的に合成樹脂を用いて含浸すること
により、標本に耐久強度を与える方法。

上記の従来方法の概要は下記のとおりである。

方法１．。

湿った標本をガラス容器内の保存液中に保存する。保存
液は定期的に交換されなげればならず、標本は展示の目
的のためガラス容器内に機械的に支持される。この種の
展示用材料の保存に関しては、標本を外側から観察でき
るにすぎず、操作ないしは取扱いが不可能であるという
欠点をもつ。

表面の構造および深部の構造が、媒質の回折の差のため
ゆがんで見える。さらに標本がそれらの自然な色彩を失
う。

方法２ 生物学的標本の乾燥は小さな物体に関して行えるにすぎ
ない。乾燥の結果、材料の収縮が起こるからである。こ
うして得られた標本には、機械的な力によりきわめて容
易に破拶すイ、可能性があるという欠点もある。

方法６ 凍結乾燥した生物学的標本が乾燥標本と異なり収縮せず
、それらの形状を保持するというのは真実であるが、こ
れらは （１）外的な機械的作用に対してきわめて敏感であり、
また （２）組織の密度が凍結乾燥によって組織の硬化という
意味でかなり変化する。

方法４ パラフィンは透明でないため、パラフィンで含浸した標
本は表面を明瞭かつ詳細に表わし得ない。

さらにこの種の標本はきわめて破損しゃすく、多大な出
費を伴ってはじめて無傷で保存することができる。

方法５ プラスチック林料に埋包した標本は、形状は方法１に記
載した湿った標本に相当するが、それらと比較してプラ
スチック材料塊は標本の破損に対していっそう安全であ
り、プラスチック材料に埋包されたため外的な作用に対
し標本の感受性が低いという利点をもつ。

方法６ ガラス板または箔の間に挿入された標本切片は、破損の
危険性がきわめて大きく、かつ柔軟性が少ないという欠
点をもつ。

方法７ 米国特許第２６９Ｂ８０９号明細書には生物学的材料を
外部埋包する方法が開示されており、この場合標本はプ
ラスチック材料中に包み込まれ、満足すべき色彩を′保
有する。この処理法によれば包埋材は標本に浸透しない
（文献：サイエンス、ｖｏｌ、５４．４９−５０．１９
４１）。こうして処理された物体は硬化のためそれらの
密度が高くなり、柔軟性が失われ、その後はもはや解剖
することができない。

方法８ ド イツ 書に開示された（ずれやすい生物学的物体の標本を永久
保存する方法およびこれらを調製する方法はその露出し
た面を見せるために適している。標本に触れることがで
き、また拡大鏡により観察することもできる。しかしこ
れらは、標本の調製ののち解剖すること（すなわち標本
をさらに系統的に分析すること）ができず、その標本の
密度はもどのものに相当せず、組織の塑性および柔軟性
はそのもとの状態とかなり異なるという欠点をもつ。

また介在物その他の溶剤を介してプラスチック材料に包
埋する方法はきわめて時間がかかり、高価であり、合成
樹脂成分の量がわずかに異なるためプラスチック材料の
硬化が異なることによって標本の均一な調製が不確実で
あるという因子により妨げられる。

以上の生物学的物体に耐久強度を与える既知の方法はす
べて欠点をもつ。これらの方法によれば、埋包材により
組織がホモゲナイズされた結果密度が変化し、これと共
に塑性および柔軟性が多かれ少なかれ著しく失われるか
らである。さらに、こうして処理し１こ生物学的標本を
その後解剖することはもはや不可能である。さらに、調
製法は技術的にきわめてむだが多く、また含浸および包
埋のために特殊な化学物質を用いるためきわめて高価で
ある。

本発明は、水入に保存でき、またその寸法、密度、塑性
、角「剖能、柔軟性、ならびに内部構造および外部構造
が自然の状態に相当するきわめて安価な生物学的標本を
製造することを目的とする。

さらに、処理すべき物体の寸法が本方法にとって何らか
の制限因子となってはならない。生化学的および技術的
な理論がこの問題を解決する原理となる。

本発明によれば、組織水および存在する可能性のある保
存剤を水溶性含浸剤１種または２種以上によって直接的
分子置換により置換することからなる、耐久性をもつ柔
軟な生物学的標本の製造方法が提供される。

このように生物学的材料に耐久強度を与えるための決定
的な点は、組織水および保存剤を完全に抽出して、その
後それ以上の代謝過程によって組織が変化することがな
い点にある。組織水および保存剤を乾燥、凍結゛乾燥に
より抽出するか、または介在物で置換したのちプラスチ
ック材料に埋包すると、密度、寸法、塑性および柔軟性
が変化するので、これらの手法は問題解決に適さない。

さらに組織水および保存剤を抽出する必要性の他に、密
度および柔軟性を変化させず、希望によりいかなる時点
でも再び除去することができる包埋材を生物学的標本に
導入しなければならないという問題もある。これらの要
件は、第１に埋包拐が水といかなる割合に１おいて祇混
和しうるものでなければならず、第２に除去すべき組織
水および保存剤が埋包材によって直接に分子置換されな
ければならないことを前提とする。従って本発明方法に
おいては、この問題は組織水および存在する可能性のあ
る保存剤が真空下で水溶性含浸剤によって、介在物また
は溶剤を用見・ずにかつ組織脂肪が除去されることなく
、直接的分子置換により置換されることによって解決さ
れた。

ポリエチレングリコールが埋包材として特に適切であり
、さらに分子置換に際して種々の分子量で、従って温度
に応じて制御できる種々の密度で使用できるという利点
をもつ。ポリエチレングリコールの他の利点はその低価
格である。また分子置換という問題は、組織水および保
存剤がホＩＪエチレングリコールよりもかなり低い蒸気
圧をもつという事実によって解決される。その結果、組
織水および保存剤を直接に蒸留し、直ちにポリエチレン
クリコールで分子置換することができる。これにより、
こうして処理された生物学的物体の体積および密度の変
化が防止される。ポリエチレンクリコールは化学的に不
活性な物質であるため、これまで知られている方法のよ
うに標本に二次的な化学変化が起こることがない。

このため、この方法によればもどのものに完全に忠実な
標本が得られる。

分子置換は組織水および保存剤の蒸留を前提とする。こ
れは、組織水および保存剤の分圧の低下を常にマイナス
に変更または調整することにより達成される。この組織
水および保存剤の蒸留ならびにポリエチレングリコール
によるその分子置換の過程は、これを真空下で行なえば
促進できる。

真空を採用すると、用いる真空ポンプの処理量に応じて
組織水および保存剤の蒸気圧低下に従った分子置換速度
が指数的に増大する。この手法を従ってこれが純粋な形
で保持され、むだな（さらに使用できるという事実も導
かれる。分子置換を行ったのちそれ以上の処理（他の既
知の方法で採用される重合など）を必要としないので、
それ以上の収縮も密度の変化も起こらない。このように
保存されたまたは保存されていない生物学的材料に耐久
強度を与えるための上記方法は、自然の寸法、密度、解
剖適性、塑性、柔軟性、内部槽、造および外部構造を保
持するために、従来知られていない最適なものである。

特に、関節結合部の動きが殊に十分に保持される点を強
調すべきである。

既知の方法はすべて関節軟組織を収縮、硬化させるので
、これは従来永久的標本については全く不可能だったの
である。

さらに、保存剤および合成樹脂系埋包材と対比して健康
に無害であるというポリエチレングリコールの特性は無
意味ではない。これは、使用者がこの材料を散体う方法
が簡単であることを意味する。

本発明の実際の応用について実施例により説明する。

実施例１ ホルマリン固定した解剖室用身体の膝関節を処理して靭
帯標本を作１ｊＫ　Ｌだ。それ以上の前処理なしにこれ
を、液体ポリエチレングリコール４００で一部満たした
耐圧容器に導入し、これに浸漬した。

気密に密封した容器を、水が完全にポリエチレングリコ
ールで置換されるまで数時間真空ポンプで排気した。こ
うしてポリ、エチレングリコールを含浸した標本を容器
から取出し、外部に何着する過剰のポリエチレングリコ
ールが完全に除かＪ′シるまで吸収用支持体上に保存し
た。この標本ＫＰＶＣスプレーで噴霧し、表面を保護お
よびンールすることができる。

実施例２ 心臓の柔軟器官標本の製造 ホルマリン固定した心臓を表面の筋肉および冠血管を示
した状態に解剖する１こめに、心臓壁に切込みを入れ、
折り返した。これ以十の前処理なしにこの湿った標本を
実施例１に記載したとおり処理した。

ホルマリン中に保存された切断した足を実施例１に記載
したように処理し、次い全解剖学的に普通の方法で解剖
した。組織の解剖性はポルマリン固定のみの湿った標品
と比較して下記の点でかなり改良されていた。

ａ）脂肪組織が安定化され、従って他の場合に普通見ら
れるような脂肪の流出はほとんどなかった。

１））神経組織は引裂きに対して抵抗性をもち、個々の
神経線錐に至るまで解剖することができ、従って神経の
きわめて微細な分枝ですら末梢まで見ることができた。

これは普通の標本では不５１能である。

Ｃ）比較的軟質の結合ａ織はその自然の構造に従って微
細線維状に見え、普通の標本の場合のようにＪ４！−な
ゼリ一様ではなかった。

ｄ）血管もその壁構造が安定化されるため、その自然な
丸みのある形状に見えた。すなわち普通の湿った標本の
場合のようにつぶれてぃなかった。

ｅ）筋肉は生組織のもつ赤褐色の色彩がほとんど回復し
ていた。これに対し普通に保存された標本は著しく退色
している。

ｆ）他の組織構造もすべて解剖性がより良好であり、よ
り良く見ることができた。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）組織水および存在する可能性のある保存剤を水溶
   性含浸剤１種または２種以上によって直接的分子置換に
   より置換することからなる、耐久性をもつ柔軟な生物学
   的標本の製造方法。
2. （２）組織脂肪が保持される、特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
3. （３）組織水および存在する可能性のある保存剤の置換
   が真空下で行わねる、特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の方法。
4. （４）ホリエチレングリコールを水溶性含浸剤として使
   用する、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
   に記載の方法声
5. （５）標本の表面が次いでシールされる、特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法。