动物标本的分类及制作方法

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农村经济与科技2016年第27卷第20期(总第400期) 科教论坛 动物标本的分类及制作方法 周贵凤 (四川民族学院,四川 康定626001) [摘要]动物标本制作对教学、科研、文化生活、资源保藏和利用都具有非常重要的意义。本文介绍了动物标本的分 类,详细阐述了骨骼标本、剥制标本、铸型标本、干制标本、透明标本等制作方法。 [关键词]动物标本;制作;骨骼标本;铸型标本;透明标本 [中图分类号]Q95—34 [文献标识码]A 

“标本”在古希腊语中意为“运动的皮张”。有人认为制作动 物标本是很残忍的事情,但实际上制作标本的初衷不在于杀戮, 而在于挽留。制作动物标本是对死亡动物的充分利用,有利于保 藏生物资源和生物信息,为生物资源的合理开发和可持续利用提 供依据;帮助人们科学研究,了解多彩多样的生物世界及动物与 人类的关系。 目前,动物标本按制作材料及方法的不同主要分为骨骼标本、 浸制标本、剥制标本、铸型标本、干制标本、塑化标本、透明标 本及玻片标本等八大类型。 

1 骨骼标本 骨骼标本可用来研究动物骨骼系统,分为整体骨骼标本和散 装骨骼标本两种类型。整体骨骼标本是将动物骨骼通过剔肉、腐 蚀、脱脂、漂白等处理后,再按其原来的位置串连、安装成一个 整体。动物骨骼标本常见的制作方法主要有虫蚀法、化学腐蚀法、 自然腐蚀法和煮制法。 1.1 虫蚀法 虫蚀法是通过生物蚕食骨骼标本上所附着的肌肉,而把骨骼 原封不动地留存下来的一种方法。该法最早利用的是鲤节虫,也 有用黄粉虫、蚂蚁等的报道。制备_T艺简单,对人体危害较小。 1.2化学腐蚀法 化学腐蚀法是用腐蚀性溶液浸泡骨骼标本,再剔除骨骼上肌 肉制作骨骼标本的方法。常用的腐蚀液是氢氧化钠溶液,但人们 发现,氢氧化钠的浓度和浸泡的时间会影响腐蚀效果和速度。如 0.6%氢氧化钠需浸泡标本13 d;而6%氢氧化钠只需浸泡标本4 h;而新制的10%氢氧化钠则浸泡时间缩短到15 min。因此提高 氢氧化钠浓度和增加浸泡时间会加快腐蚀的速度。但若控制不好, 又会对骨骼标本造成不可挽回的伤害。因此,需要在“快速”与“有 效”中找到平衡点,根据骨骼大小和质地不同,选择不同药物浓 度进行腐蚀。一般来说,骨骼越粗大,所需氢氧化钠的浓度就越 大,腐蚀时间也越长。如禽类头骨、椎骨和胸肋骨、爪骨、粗大 腿骨所用的氢氧化钠浓度分别为2.0%、3.0%、5.O%和5.0~7.O%时, 腐蚀效果较好。 1.3水煮法 水煮法是将处理后的动物骨骼置于加有水和少量碱液(如碳 酸钠或氢氧化钠等)的容器中煮沸,待韧带变黄时,取出剔刮软 组织等所获得动物骨骼标本的方法。若未剔除干净,则放入更低 浓度的碱液中再煮片刻,再去除剩余组织,直至骨骼上的软组织 剔除干净为止。同样,碱液浓度及水煮温度同样会影响剔除骨骼 上肌肉和软组织的效果。阿依木古丽等在制备绵羊骨骼标本时发 现,头骨、四肢长骨等壮大骨水煮去肉所需氢氧化钠的浓度和温 度均高于不规则骨和细小骨。 

[收稿日期]2016—10—15 

1.4自然腐蚀法 自然腐蚀法是将动物标本经泥土掩埋或水浸泡等法,使肌肉 等组织自然腐败分解后,再经清洗、脱脂、漂白等处理而获得动 物骨骼标本的方法。 当然,上述这些方法也有一些不足,如鲤节虫等生物的养殖 不好掌握,在食饵缺乏时会将韧带和软骨一起咬食,对外界环境 温度有一定要求(最适温度是20%),鲤节虫等还可能会危害其 他标本。自然腐蚀法耗时较长,在脱脂过程中,使用四氯化碳、 二甲苯或汽油等易挥发性物质具有毒性,存在安全隐患,且对环 境影响也较大。因此,人们在传统方法的基础上进行不断改进, 获得了不少成果。如王甜等用氢氧化钠、氢氧化钙及双氧水等低 毒物质代替二甲苯、汽油等对骨骼进行脱脂和漂白处理,具有良 好效果。蒋磊等进行了冷泡法腐蚀、天然皂粉脱脂、过氧化氢梯 度漂白等改进,获得了操作简单、安全环保的制作方法,制得了 结构完整、立体感强的犬全身骨骼标本。此外,上述几种制备方 法还可结合起来使用,如水煮法和自然腐蚀法,化学腐蚀法和水 煮法等,都能制备出一些不错的骨骼标本。 

2浸制标本 传统的浸制标本在制作方法上常存在保存时间短,易发生变 色、腐烂,保存液多具有强烈刺激性和毒性,不利于人体健康, 污染环境等缺陷。颜卫等通过在标本预处理液中加入适量甲醛和 硼酸,在保存液中加入硫酸亚钴和氯化锡,用蜂蜡、松香及凡士 林调成胶状液取代传统石蜡进行封口等方面对传统浸渍标本制作 丁艺进行了改良,解决了传统T艺保色时间短,延长了标本保存 时间,降低了甲醛的含量的问题,增加了工艺的安全性。 

3剥制标本 剥制标本是将动物皮张及其皮肤衍生物(如羽毛、鳞片、毛 发等)一同剥制下来制成的标本。按动物皮张制成的姿态,可分 为“姿态标本”和“半剥制标本”。制作过程包括:剥皮一皮张 去肉脱脂一防腐一填充或假体支撑一缝合一整形固定等。剥制标 本适用于脊椎动物和一些不适宜制作浸制标本的大型爬行类、两 柄类和鱼类等动物。 传统动物剥制标本在制备时,往往会出现材料选择不当,不 重视动物实体的测量和记录,皮肤剥离不彻底,防腐不当,支架 安装不合理,填充不饱满,整形不生动等问题。因此,人们通过 实践探索,对上述各环节进行改进和创新,并在此基础上与现代 模型技术及现代鞣制技术相结合,应用现代模型技术和新模型材 料,以克服传统工艺和材料的不足,使标本具有体轻、坚固、真 实感强等优点。如李永民等对鸟类剥皮时用背剥代替传统的胸剥, 减小缝合线对其正面姿态或飞翔姿势的影响。祝尧荣用梯度浓度 

一227- 科教论坛 农村经济与科技2016年第27卷第2O期(总第400期) 的酒精对皮张进行防腐处理,防腐效果较好,减轻了福尔马林等 对人体的危害。此外,使用弹性印模材料,如藻酸盐类、义齿树 脂和义齿基托树脂、环氧树脂和低份子聚酰胺树脂等分别作为动 物头骨、口腔、掌和爪部等充填材料,代替传统的石膏泥等填塑 材料,能避免石膏凝固快,操作时间短,标本神态呆板,局部易 开裂、掉渣等现象,使剥制标本操作方便,精密、准确地表现动 物神态。在剥制标本中使用现代模型材料和前瞻技术,反映了动 物标本制备技术的前沿,体现了社会的发展和需要,展现出新材 料新技术的优越性,具有广阔的发展和应用前景。 

4铸型标本 动物铸型标本是在动物管腔内注入可塑性的材料,待固化 成型后去除多余组织器官,仅留下填充物所制成的标本。其形态 逼真直观,充分显示动物体中空管腔的真实形态(如心血管、消 化、呼吸及泌尿系统腔隙和鸟类气囊腔隙等),可用颜色区分器官、 能长期保存等特点,是研究动物管腔形态结构的重要方法。张海 等曾经就通过动物铸型标本发现了血管的“导流瓣”及静脉中的 静脉瓣(<2ram)结构。 填充剂是制作铸型标本最重要的材料之一,可分为热塑性和 冷塑性两大类。热塑性填充剂是指加热后熔化,冷却后又固化成 型的填充物质,如石蜡、松香等。该类材料有的强度不足,有的 熔点较高,不易操作,现使用较少;冷塑性填充剂在灌注时,不 对温度作具体要求,操作简单,制成的标本强度高,韧性好,形 态色泽美观。冷塑性填充剂按性质分为溶剂挥发固化型填充剂和 化学固化型填充剂,前者如赛璐珞(乒乓球制作原料)、丙烯腈一 丁二烯一苯乙烯塑料(ABS塑料)和过氯乙烯等,后者是指天然 橡胶乳、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂和自凝牙托材科等。器官 形态、大小不同,制作铸型标本时选用的填充剂也有差异,如此 才能节约开支,避免浪费,制作更加满意的铸型标本。目前,常 用的灌注液成分中含有赛璐珞、酒精、丙酮和乙醚等物质。王剑 等从牛蛙主动脉和肺动脉中灌注20%ABS一丙酮溶液,待其硬化 后用盐酸进行腐蚀,制成了牛蛙心肝肺血管联合铸型标本。杜晓 霞等发现选用新鲜器官作铸型材料,灌注适宜浓度的铸型剂,把 握首次灌注量和补充灌注量,注意控制压力等方面是铸型成功的 重要因素,丙酮一丁酮混合溶剂具有明显优势。也有研究发现在 固定液中加入甲醛溶液能加强固定液的渗透作用,延长了标本保 存时间。如吕颜枝等在灌注液中分别加入红蓝甲醛及4%多聚甲 醛、酒精和苯酚,制备了家兔灌注标本和犬整体标本。 

5干制标本 5.1 动物整体剥制干式标本 制作工艺流程:材料准备一体型测量一动物致死一剥皮一腌 制(腌皮粉由石膏、樟脑、三氧化二砷及苦矾混合而成,可防虫 防蛀)一装支架一填充与缝合一一装标本台架一整形一自然风干 与陈列。 5.2动物胃肠干制气存标本 制作T艺流程:采样一水洗一充气和血管铸型一防腐固定 (5%福尔马林或75%酒精)一脱水(不同梯度浓度酒精)一油 浸和风干(将脱水材料转入到松节油溶液内,增光保润,油浸处 理3—5天后取 ,自然风干)一填塞空腔一刷漆防蛀一包装保存 一贴好标签。 ・ 5.3动物脏器干制塑封标本 制作]_艺流程:原材料准备一血管铸型一防腐固定(5%福 尔马林或75%酒精)一脱水与风干一塑封保存。 -228— 5.4冻干标本 冻干标本是能真实、直观地反应动物整体或器官系统的形态、 结构、位置及其相互关系,保持原有形态和色泽的标本。制作T 艺流程:动物宰杀固定一剥离加工一冷冻风干一后期修饰、涂色、 喷漆等加工。此类标本在传统的保存时易受虫蛀和鼠害,效果不 理想。但鲁金波等在制备工艺、防霉防腐及防虫等方面进行了改 进,如在灌注前增加灌流的环节,提高了灌注效果;由冷室放置 冷冻和自然干燥,改为冷热室交替反复解冻,使标本快速干燥, 不易发生变形和收缩。黄保增等在动物动脉血管中高压灌注“福 砒液”制作了防虫蛀防鼠害作用持久、不发霉、不腐败、不变质 的冻干标本。刘占祥也通过反复冷冻解冻的方式制备了犬全身冻 干标本,仅用3 ̄4个月就达到干制效果,并无干裂和变形的缺点。 6塑化标本 塑化标本是将新鲜动物尸体或福尔马林浸泡的组织器官标本 内的水和部分脂肪,经真空处理后被活性塑料、硅橡胶、聚合树 脂等置换出来,使动物组织器官和整体形态仍保持其生前状态。 由于标本不含水分,故可长期保存。塑化过程主要分四步进行: (1)固定:用5%一10%的福尔马林,此过程要防止失水干化;(2) 脱水:常用丙酮进行脱水;(3)强制渗胶:在真空环境下,用活 性塑料、橡胶等物质强制将组织器官中的丙酮置换出来;(4)硬 化:也叫固化,用木棒、铁丝等工具将标本固定成形,然后在标 本上多次喷涂固化剂进行固化,最后定型和整形。 据研究发现,水溶性塑料聚乙二醇(PEG)生物相容性良好, 反应简单,价格低廉,对组织具有较好地脱水和固定作用,可用 于动物塑化标本的制作和保存。 7透明标本 透明标本是在动物器官的管、腔、窦中灌注填充剂,再经理 化方法使组织折光率和透明剂相接近而呈现透明,从而在保持器 官外形完整的情况下清晰、直观地显示器官内部形态结构及血液 供应的特点。实际操作过程中,常将铸型和透明标本制作过程相 结合而制成铸型透明标本。制作方法如下:取材(一定要新鲜器 官,并尽量保持器官的结构完整)一冲洗和排血一灌注填充液一 固定一漂白(5%双氧水)一脱水(梯度浓度的酒精)一透明(二 甲苯或丙三醇)一封口保存(保存液一般与透明剂一致)。 8玻片标本 玻片标本可用于封装微型动物整体或者某些动物的器官组织 细胞等。根据操作方法不同,玻片标本分为涂片标本、装片标本 和切片标本等。涂片标本常用于细胞、细菌、寄生虫等临时观察; 装片标本则分为I ̄n,t装片、半永久装片和永久装片。临时装片中 一般要加入相应的生理盐水以保持细胞形态,还可用碘液、美兰 等进行染色;永久装片则经固定、染色后用甘油进行封片;永久 装片则将染色后的标本经脱水、透明后用树胶进行封片。而切片 标本则分为徒手切片、石蜡切片及冰冻切片标本。徒手切片的效 果不好控制,现在应用较少;石蜡切片一般要经过组织固定一脱 水一透明一浸蜡一包埋一切片一染色剂固封等过程,其适合长期 保存,组织细胞形态结构保持较好;但制作过程复杂,制作周期 长,组织块易碎等。毛晓霞对石蜡切片制作方法进行了改良,获 得了一组制作时间短、染色清晰、组织结构完整的高质量石蜡切 片。冰冻切片标本则是在低温条件下使组织快速冷却到所需硬度 后进行切片的方法,较石蜡切片操作简单、快速,其固定和染色 效果好,在免疫荧光中可避免石蜡自发荧光的干扰,多用于手术 中快速诊断病理;但其保存时间较石蜡切片标本短,不易制作较