生物塑化简介

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。

（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。

1、固定：主要是采用福尔马林进行固定。

2、低温脱水：将标本置于-25℃低温冰箱中，在10倍质量的丙酮中经过4步脱水，每步脱水的时间为1周，第4步脱水的时间为2周；

3、真空浸渍：用德国Biodura公司生产的塑化剂E12、E6、E600配比混匀后，置于真空中，将标本连同丙酮一起迅速浸渍于塑化剂中，丙酮在负压条件下气化、被吸出，时间为2～3周；

4、硬化处理：经浸渍完成的标本连同塑化剂及容器一起置于50℃的烤箱中硬化，时间为2周；

5、切割：经硬化处理的标本与塑化剂固化为一体，将其固定于钻石切割仪上，分别按水平面和冠状面以钻石锯线切割3、2套，层厚设定为1.2mm，水平面50～55片，冠状面45～50片。

6、聚合：采用气体、光线或加热等方法将标本中多聚物聚合。

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。

一、材料和方法

1．冰冻切片的制作：11具正常成年人尸，男8例女3例，年龄40～60岁。尸体用10%的甲醛经动脉灌注固定后，浸泡于防腐液中，使用时用手锯自颈根部锯断，置－40℃低温冰箱中，冰冻48h以上，在木工带锯下分别制作水平面、冠状面、矢状面冰冻切片6、4、2套。

水平面标本以听眦线为基线，向下层层锯切，层厚为10mm，共计15层，冠状面与水平面垂直，自下颌角开始，自前向后，层厚为10mm，共计9层。矢状面先自正中剖开，向两侧锯切，层厚为10mm，共计6层。

2．生物塑化切片的制作：5具正常成年人尸，男4例女1例，年龄40～60岁。生物塑化切片的制作参照张绍祥等［1］的报道，将10%的甲醛防腐固定的人体头颈部标本经过预处理后，进行低温冰冻，再在切割机下切割，得到包含颅底及上颈部长方体标本块体积约150mm×150mm×100mm，然后进行生物塑化处理。

生物塑化方法包括：①低温脱水：将标本置于-25℃低温冰箱中，在10倍质量的丙酮中经过4步脱水，每步脱水的时间为1周，第4步脱水的时间为2周；②真空浸渍：用德国Biodura公司生产的塑化剂E12、E6、E600配比混匀后，置于真空中，将标本连同丙酮一起迅速浸渍于塑化剂中，丙酮在负压条件下气化、被吸出，时间为2～3周；③硬化处理：经浸渍完成的标本连同塑化剂及容器一起置于50℃的烤箱中硬化，时间为2周；④切割：经硬化处理的标本与塑化剂固化为一体，将其固定于钻石切割仪上，分别按水平面和冠状面以钻石锯线切割3、2套，层厚设定为1.2mm，水平面50～55片，冠状面45～50片。

二、结果

全部冰冻切片的厚度为9.5～10.5mm，锯耗率约为1.0～1.5mm。在水平面冰冻断层切片上，听眦线下4～5层为头颈部骨质层面，可以辨认颅底骨质和上颌骨、下颌骨，其下为软组织层面，前为咽腔，后为脊髓腔，两者之间的外侧为颈内动、静脉和后组颅神经，显示清楚。矢状面和冠状面上，由于切片厚度的影响，翼内、外肌和咽腔显示较清楚，但颈部血管、神经显示不出。由于锯断后失去支持，舌、脊髓等组织出现脱落和移位，需要随时复原。

塑化的取材标本为单侧颅底下(含中线)软组织及骨质。塑化后取材，前界至上颌骨中部，后界至颞骨后缘，获得大小约为80mm×80mm×50mm塑化块进行切割，塑化薄层切片的厚度约为1.2mm，锯耗率为0.2～0.3mm。断面标本为半透明状，水平切片和冠状切片对颅底骨质、肌肉、血管、神经显示均较为清楚，颜色基本无失真，可观察组织在断面上的形态、位置、大小、毗邻及走行。组织塑化后，锯切时不变形，无移位、脱落，切面干净，组织清楚，易保存、携带。置于显微镜下还可以观察放大的组织结构。

三、讨论

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100mm×100mm×100mm，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。

塑化技术是德国医学博士哈根斯教授在1978年发明的，它解决了困扰解剖学界数百年的难题，自其诞生以来，从这一技术衍生出了许多应用方法，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，胚胎学，生物学，病理学，临床影像学，生物力学，法医学和博物馆等多种学科和领域。

人体塑化技术使遗体保存脱离了福尔马林，标本无刺激性，具有干燥无味，持久耐用的特性，断层标本透明感强，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，目前，在中国广州，上海，南京，青岛，深圳，泰安等地已有多家生物塑化标本厂。