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词条 生物塑化技术
释义

§ 简介

德国古本,研究生物塑化技术的医生哈根斯与他的人体干尸在一起较量牌技。

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。经生物塑化技术处理后的标本呈干燥透明状态,无毒无味,具有一定韧性和弹性,不破坏标本原形和组织器官的位置关系,是目前(截至2011年)形态学研究中具有较好性能和广泛用途的新方法,受到了国际上较为普遍的认可,并得到了推广。

生物塑化技术开辟了一条全新的科普途径,经过塑化技术处理后的人体标本,从色泽到手感,都接近于活体,使人体标本走向大众化成为可能。通过病理标本与正常标本相比照,人们会认识到,人体不但是科学的,还是脆弱的,需要呵护与爱惜,良好的生活习惯和工作习惯都很重要。酗酒、吸烟甚至吸毒,都是在残害生命,以此对有不良生活习惯的人,起到一种劝戒的作用。[1]

§ 原理

生物塑化技术

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。该技术由德国海德堡大学冯·哈根斯博士于1978年发明,随后其创办的“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”当成展览品的人。他宣称,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。

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。

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。目前(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。

§ 技术分类

(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。

§ 制作流程

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。

解剖

2006年11月16日,德国古本,研究生物塑化技术的医生哈根斯(中)与他的人体干尸展示品在一起。

将尸体肌肉组织当中容易腐烂的脂肪物等剔除,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。

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。

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。

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。

§ 优势与不足

生物塑化技术适用于古尸及其它生物类文物长期、优质保存。采用塑化保存的古尸及生物类文物,无毒、无刺激性,外形、质地、物理性能等特征保持和出土时一致,实现了文物的零距离接触,便于包装、运输和展览。

与冰冻切片相比,生物塑化切片的优点在于结构清楚,保真程度高。其原因一是由于采用了塑化剂冲填后,组织结构之间的解剖关系已经固定,不会受到切割、转移的影响,二是采用钻石锯线进行锯切,损耗率较低。此外,塑化切片层面薄,能够满足现代诊断和治疗技术对提高解剖学研究的精确度的要求。切片干净,可随意保存、携带、演示。

生物塑化切片不足之处在于制作周期较长、成本较高,而且由于切割仪空间的限制,标本大小一般不超过100 mm×100 mm×100 mm,因此需要选择需要制作的标本的范围。

采用生物塑化技术制作的薄层切片标本,最主要的应用是在影像诊断的参照和手术入路的选择,薄层切片还可以作为基本图像元进行计算机图像三维重建。

§ 应用领域

生物塑化技术已经广泛应用于文物考古发掘项目

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。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。

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,

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更新时间:2024/9/21 22:05:52