2020-09-25 00:52:18

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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。

基本信息

  • 中文名称

    生物塑化技术

  • 领域

    生物

  • 性质

    特殊技术

  • 时间

    1978年

折叠 编辑本段 定义

生物塑化技术是将高分子化合物和真空物理学与生物学相结合,用于处理、保存和研究生物标本的一种技术。1978年,德国医学博士哈根斯教授发明了生物塑化技术。

随后哈根斯创办的"人体世界"艺术展轰动了德国乃至全世界,他也成为全球第一个把"塑化人体标本"当巩特尔·冯·哈根斯生物塑化技术巩特尔·冯·哈根斯生物塑化技术 成展览品的人。20世纪80年代,哈根斯教授曾将一些经过塑化处理的人体标本在日本、英国等多个国家和地区公开展览,反应非常热烈。仅在日本,这个展览就在7个城市进行了巡回展出,参观者超过250万人次。 哈根斯宣称,这是为了让人们发掘"皮肤下的奥秘",进一步了解人体的自然结构,看见"表面所看不见"的东西,从中了解个体的独特性。

国际学术界对生物塑化技术十分重视,1986年,国际生物塑化学会成立,每隔两年召开一次国际学术会议,定期出版刊物、杂志等。截至2011年,世界上已有30多个国家150多个研究所或研究室应用了该项技术。

折叠 编辑本段 原理

生物塑化技术,就是将生物体内的脂质和水分用液体硅橡胶最终取代的过程。其原理是,采用液态高分子多聚化合物作为生物塑化剂,替代细胞内的水分和脂质,经过聚合硬化,使之成为具有一定硬度和弹性的塑化标本。

利用生物塑化技术制作的生物体标本,干燥、无毒、无味,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,保存期较长。

折叠 编辑本段 塑化技术步骤

(1)防腐处理:主要是采用福尔马进行处理,目的是防止标本腐烂分解。

(2)脱水和脱脂:用丙酮在低温下-20 ~ -30度下充当脱水剂、脱脂剂和中介溶剂。

(3)强制浸渗:负压条件下,用硅橡胶、环氧树脂等多聚物液体替换组织中的丙酮。

(4)聚合:采用气体、光照或加热等方法引发和加速标本中多聚物聚合。

折叠 编辑本段 塑化技术种类

(1)硅橡胶浸渗技术,主要用于教学标本的制作,制作出的标本柔软而坚韧,应用最为广泛;

(2)多聚化乳胶技术,主要用于考古中的木制品和厚的躯体断层标本(>1cm)的制作,标本不透明且坚硬;

(3)环氧树脂技术,主要用于薄的躯体和器官的断层标本的制作,标本透明且不同组织的颜色也不同;

(4)聚酯共聚体技术,原主要用于脑的断层标本的制作,它可以将灰质和白质明显地区别开,现已取代环氧树脂技术。

折叠 编辑本段 塑化技术流程

一是储藏:要经过浓度为20%的福尔马林灌注,然后在福尔马林的真空包装里放置至少4个月的时间,之后才可以解剖或运输。福尔马林在此起到的作用是固定,杀菌。

二是解剖:将尸体肌肉组织当中容易腐烂的脂肪物等一一剔除,暴露出来神经系统,肌肉和骨骼.清理一具人体标本,平均需要1500-2000个小时。

三是脱水:将解剖后的尸体泡在箱子里进行脱水.生物塑化技术在这之前,尸体已经被浸染了福尔马林,因此要在低温的丙酮浸液中把福尔马林排除,用丙酮进行置换。

四是切片定型:在冷冻状态下,可以用锯把尸体切成3.5厚的切片。人们可以通过这些切片区别受损与正常的器官.如吸烟的肺与正常肺的区别,脂肪肝与正常肝脏的区别等。尸体冷冻切片后做成各式各样的造型。工作人员用小夹子、钢针、针头、木头等用具把脱水的尸体一点一点地摆成造型.这时人体标本的肌肉,干而涩,没有一点弹性,一根根红色血管及肌肉组织清晰可见。

五是真空置换:人体的70%是液体.利用塑化标本化技术,可以使尸体组织内的液体通过一个特殊的真空过程由活性塑料如硅橡胶,环氧树脂或聚合树脂置换出来.但人体细胞及人体的本来面貌即使在显微镜下观察都仍旧保持其保存前的状态.这个过程主要分四步进行:固定.脱水.强制浸渗.硬化.经过丙酮置换的标本被放进舱内,用硅橡胶气体熏蒸4个月,在催化剂和负压的作用下,其中的丙酮就慢慢被有机硅置换出来,最终成为无毒,无味,能长久保存的成品标本.

折叠 编辑本段 应用领域

生物塑化技术广泛应用于解剖学,结构精细,可以在完全自然的状态下研究局部结构。

主要用于教学,多聚化乳胶标本不透明而且坚硬,用于考古中的木制品和厚的躯体断层。环氧树脂标本用于薄的躯体和器官的断层,标本透明而且不同组织的颜色也不同,聚酯树脂共聚体用于脑的断层标本,它可以将灰质和白质明显地区别开,塑化技术不仅适用于人体标本,也适用于动物、植物标本的制作。

由于多聚物的良好的理化特性。硅橡胶标本可以有其独特的解剖结构显示方法。可以应用于医学教学,医学科研和科普宣传中,生物塑化技术还可以应用于考古学,人类学和生物学等研究领域中,有效地保存考古资料,人类学资料和稀有动植物的原貌,这对于科学研究是非常有利的。

折叠 编辑本段 技术在中国

哈根斯本人曾于1996年在大连医科大学任访问学者,而大连医科大学的教授隋鸿锦此前也曾在德国海德堡大学研修,师从哈根斯。1997年,哈根斯与大连医科大学合作,成立国内首家生物塑化技术研究所,隋鸿锦出任所长。

1999年,冯·哈根斯生物塑化有限公司在大连高新技术园区成立,隋鸿锦任总经理。根据《瞭望东方杂志》的报道,这所工厂投资一亿多人民币,是全球最大的人体标本加工厂。哈根斯表示,哈根斯公司研发、生产的80%都在大连分公司,其制作人体标本均用于商业性展出,而不作为教学用品向医学院校提供。

2000年,隋鸿锦离开哈根斯公司,创办了大连医科大学生物塑化公司。在解释伦理问题时,隋鸿锦表示,尸体和标本的概念不同,尸体本身没有科学性,但展品展示的是经过复杂科学处理的人体结构标本,是解剖标本、科学标本,其价值不能与尸体等同。

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