生物塑化技術

生物塑化技術

生物塑化是一種可以把組織保存得像活體一樣的特殊技術。它通過一種真空過程,用矽橡膠、環氧樹脂等活性高分子多聚物對生物標本進行滲透,所用多聚物的種類,決定了浸透了的標本的光學性能(透明或不透明)和機械性能(柔軟和堅韌)。塑化技術可以使標本的表面保持其原有的狀態,並可在顯微鏡水平保存細胞的結構,塑化標本乾燥、無味、耐用,可以長久保存,且易於學習。

簡介

生物塑化技術是將高分子化合物和真空物理學與生物學相結合,用於處理、保存和研究生物標本的一種技術。1978年,德國醫學博士哈根斯教授發明了生物塑化技術。

鞏特爾·馮·哈根斯生物塑化技術鞏特爾·馮·哈根斯生物塑化技術

隨後哈根斯創辦的“人體世界”藝術展轟動了德國乃至全世界,他也成為全球第一個把“塑化人體標本”當

成展覽品的人。20世紀80年代,哈根斯教授曾將一些經過塑化處理的人體標本在日本、英國等多個國家和地區公開展覽,反應非常熱烈。僅在日本,這個展覽就在7個城市進行了巡迴展出,參觀者超過250萬人次。

哈根斯宣稱,這是為了讓人們發掘“皮膚下的奧秘”,進一步了解人體的自然結構,看見“表面所看不見”的東西,從中了解個體的獨特性。

國際學術界對生物塑化技術十分重視,1986年,國際生物塑化學會成立,每隔兩年召開一次國際學術會議,定期出版刊物、雜誌等。截至2011年,世界上已有30多個國家150多個研究所或研究室套用了該項技術。

原理

生物塑化技術,就是將生物體內的脂質和水分用液體矽橡膠最終取代的過程。其原理是,採用液態高分子多聚化合物作為生物塑化劑,替代細胞內的水分和脂質,經過聚合硬化,使之成為具有一定硬度和彈性的塑化標本。

利用 生物塑化技術製作的生物體標本,乾燥、無毒、無味,擺脫了 福馬林浸泡式標本強烈的刺激性氣味和對 人體的傷害。這種標本結構清楚,感觀性狀良好,真實感強,保存期較長。

塑化技術步驟

(1)防腐處理:主要是採用福爾馬進行處理,目的是防止標本腐爛分解。

(2)脫水和脫脂:用丙酮在低溫下-20 ~ -30度下充當脫水劑、脫脂劑和中介溶劑。

(3)強制浸滲:負壓條件下,用矽橡膠、環氧樹脂等多聚物液體替換組織中的丙酮。

(4)聚合:採用氣體、光照或加熱等方法引發和加速標本中多聚物聚合。

製作流程

生物塑化是用於解剖學上的一種技術,通過固定、脫水、強制滲透和硬化四個步驟在真空中去除屍體液體和脂肪,然後用矽、環氧樹脂等聚合物代替,處理後的標本不再腐化或有異味,且保留了原始樣本中大部分的特徵,甚至可以在顯微鏡下顯示人體細胞的本來面貌。用這種方法處理過的標本又被叫做“塑化人”。

儲藏

生物塑化技術已經廣泛套用於文物考古發掘項目要經過濃度為20%的福馬林灌注,然後在福馬林的真空包裝里放置至少4個月的時間,之後才可以解剖或運輸。福馬林在此起到的作用是固定,殺菌。

解剖

將屍體肌肉組織當中容易腐爛的脂肪物等剔除,暴露出來神經系統、肌肉和骨骼,清理一具人體標本,平均需要1500—2000個小時。

脫水

將解剖後的屍體泡在箱子裡進行脫水,生物塑化技術在這之前,屍體因浸染了福馬林,因此要在低溫的丙酮浸液中把福馬林排除,用丙酮進行置換。

切片定型

在冷凍狀態下,可以用鋸把屍體切成3.5厚的切片。人們可以通過這些切片區別受損與正常的器官。如吸菸的肺與正常肺的區別,脂肪肝與正常肝臟的區別等。屍體冷凍切片後做成各式各樣的造型。工作人員用小夾子、鋼針、針頭、木頭等用具把脫水的屍體一點一點地擺成造型。這時人體標本的肌肉,乾而澀,沒有一點彈性,一根根紅色血管及肌肉組織清晰可見。

真空置換

人體的70%是液體,利用塑化標本化技術,可以使屍體組織內的液體通過一個特殊的真空過程由活性塑膠如矽橡膠、環氧樹脂或聚合樹脂置換出來。使人體細胞及人體的本來面貌,即使在顯微鏡下觀察都仍舊保持其保存前的狀態。

塑化技術的套用領域

生物塑化技術廣泛套用於解剖學,結構精細,可以在完全自然的狀態下研究局部結構。

主要用於教學,多聚化乳膠標本不透明而且堅硬,用於考古中的木製品和厚的軀體斷層。環氧樹脂標本用於薄的軀體和器官的斷層,標本透明而且不同組織的顏色也不同,聚酯樹脂共聚體用於腦的斷層標本,它可以將灰質和白質明顯地區別開,塑化技術不僅適用於人體標本,也適用於 動物、 植物標本的製作。

由於多聚物的良好的理化特性。矽橡膠標本可以有其獨特的解剖結構顯示方法。可以套用於醫學教學,醫學科研和科普宣傳中,生物塑化技術還可以套用於考古學,人類學和生物學等研究領域中,有效地保存考古資料,人類學資料和稀有動植物的原貌,這對於科學研究是非常有利的。

生物塑化技術在中國

哈根斯本人曾於1996年在 大連醫科大學任訪問學者,而大連醫科大學的教授隋鴻錦此前也曾在德國 海德堡大學研修,師從哈根斯。1997年,哈根斯與大連醫科大學合作,成立國內首家生物塑化技術研究所,隋鴻錦出任所長。

1999年,馮·哈根斯生物塑化有限公司在大連高新技術園區成立,隋鴻錦任總經理。根據《瞭望東方雜誌》的報導,這所工廠投資一億多人民幣,是全球最大的 人體標本加工廠。哈根斯表示,哈根斯公司研發、生產的80%都在大連分公司,其製作人體標本均用於商業性展出,而不作為教學用品向醫學院校提供。

2000年,隋鴻錦離開哈根斯公司,創辦了大連醫科大學生物塑化公司。在解釋倫理問題時,隋鴻錦表示,屍體和標本的概念不同,屍體本身沒有科學性,但展品展示的是經過複雜科學處理的人體結構標本,是解剖標本、科學標本,其價值不能與屍體等同。

生物分類導航

生物是有生命的個體。在生物學和生態學中, 地球上約有870萬種物種(±130萬),其中650萬種物種在陸地上,220萬種生活在海洋深處。生物最重要和基本的特徵在於生物進行新陳代謝及遺傳。
植物瀕臨滅絕物種自然生物海洋生物
生物分類樹已滅絕生物虛構生物生物理論
生物名稱生理物種史前生物
生物界水生生物原生生物界真菌界

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