關(guān)于制作小型動物透明骨骼標(biāo)本方法的研究

張乘月

摘 要 小型動物透明骨骼標(biāo)本是一種通過解剖學(xué)方法對動物體進行處理，并采用化學(xué)試劑使小動物肌肉變得透明，從而顯現(xiàn)出被染色的動物骨骼的標(biāo)本。作者通過一系列實驗，摸索出制作透明骨骼標(biāo)本的具體操作步驟，并從不同動物體的處理方式、制作過程中使用的化學(xué)試劑濃度、處理時間的調(diào)整、動物體差異等因素對于最終標(biāo)本成品的影響進行了探討，該方法可操作性強，為需要制作此類標(biāo)本者提供了實際經(jīng)驗參考。

關(guān)鍵詞 透明標(biāo)本；小型動物；骨骼；化學(xué)試劑法

中圖分類號 R3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0033-02

小型動物透明骨骼標(biāo)本可以精確而直觀地向我們展示動物體的骨骼形狀和位置，猶如X光片一樣。而分別用兩種不同的染色劑進行浸泡的工藝，很自然地將硬骨和軟骨用不同的顏色進行區(qū)分，是比X光片更加直觀的展現(xiàn)方式。透明骨骼標(biāo)本能為科學(xué)研究提供準(zhǔn)確的骨骼結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的剝制骨骼標(biāo)本，能更精確地展現(xiàn)動物硬骨和軟骨的原有位置。同時，制作得到的彩色標(biāo)本非常具有美觀性，并具有一定的市場價值。目前，有關(guān)這類標(biāo)本的制作方法的文獻(xiàn)較少，對于不同動物個體的實驗條件有很多不確定性，有待進一步摸索經(jīng)驗和總結(jié)。筆者通過制作多批次金魚、熱帶魚、蛙和小鼠的標(biāo)本，就各種因素對成品效果的影響進行了探討，并總結(jié)出一種制備步驟相對比較簡單、所需試劑較為易得、成品效果美觀的方法。

1 化學(xué)試劑

無水乙醇，重鉻酸鉀，1%～2%氫氧化鉀溶液，阿利新藍(lán)，茜素紅，冰醋酸，甘油，純凈水（去離子水或蒸餾水）。

2 制作步驟

1）對新鮮小動物尸體進行解剖學(xué)處理，將動物體剝皮，去除內(nèi)臟及皮下脂肪，流水沖凈，浸入無水乙醇中一周，以使動物體硬化。

2）浸入重鉻酸鉀（0.1mol/L）等溶脂質(zhì)性溶液中約48h，以去除脂肪，倒回?zé)o水乙醇中浸泡約24h。

3）配制阿利新藍(lán)在8倍體積的無水乙醇和2倍體積的冰醋酸中的飽和溶液，將動物體浸入其中約24h，從而為軟骨染色。

4）用純凈水浸泡，并不斷換液以去除殘留溶液。

5）浸入約1%～2%氫氧化鉀溶液中約4h～6h，以使肌肉呈半透明狀態(tài)。

6）配制茜素紅在無水乙醇中的飽和溶液，加入9倍體積的1%氫氧化鉀溶液，浸泡動物體約48h，從而為硬骨染色。

7）用純凈水浸泡，并不斷換液以去除殘留溶液，浸入3%過氧化氫溶液，從而進行脫色。

8）使用升序梯度濃度的甘油溶液進行脫色，最后將標(biāo)本浸泡在純甘油中保存。

3 各種因素對骨骼標(biāo)本制作的影響

3.1 解剖學(xué)處理方式對于骨骼標(biāo)本成品效果的影響

對于一些體型較?。ㄐ∮?cm）的魚類及幼體蛙類，剝皮是可選步驟，并且既可以在開始制作前進行，也可以在第5步預(yù)透明之后進行，這兩者間沒有過大的差異，但去除魚鱗是必要的。而對于體型較大的動物或有皮毛的動物（如成體小鼠），如果省略剝皮這一步驟，則會對最終的透明效果有較大影響。剝皮要盡量小心仔細(xì)，以減少對于肌肉和骨骼的損傷。

處理內(nèi)臟的過程也與剝皮相似，只對于較大的動物體是必要的。這一步驟可以在第1步就進行，而對于熱帶魚等體型較小的動物，則可以在第5步后使用注射器抽出，因為此時肌肉和各類組織已經(jīng)變得柔軟透明，比較容易進行加工。亦可以使用注射器吸取與第5步所使用的溶液相同濃度的氫氧化鉀溶液，不斷沖洗腹腔以去除內(nèi)臟。

由于腦組織不能隨肌肉一起變得透明，會在制作完成后使頭部發(fā)黑，不能完全地顯示頭骨的形態(tài)，所以同樣需要特殊處理，可以在第5步浸泡完成后用小鑷子去除眼睛，將注射器伸進頭骨，用氫氧化鉀溶液不斷沖洗頭骨，以去除腦組織成分。

3.2 預(yù)透明步驟中氫氧化鉀溶液濃度對于骨骼標(biāo)本成品效果的影響

預(yù)透明步驟，也就是第5步，是整體制作過程中對于成品影響最大、也最難控制的一步。

首先，氫氧化鉀溶液并不是一個標(biāo)準(zhǔn)的用量，需要根據(jù)動物體的大小和實際的操作情況進行調(diào)節(jié)，但這個濃度一般會掌握在1%～2%之間，浸泡時間長短也要根據(jù)實際情況隨時調(diào)節(jié)。例如，實驗證明，體長8cm的金魚需要在1%氫氧化鉀溶液中浸泡4h左右，而5cm左右的金魚只需要浸泡3h左右；幼體青蛙如果不事先剝皮并處理皮下組織，會比較難透明，因此需要在2%氫氧化鉀溶液中浸泡大約6h。

其次，對于溫度的控制也十分重要，室內(nèi)溫度較高時可以相應(yīng)的縮短這一步的時間，并保持標(biāo)本體被置于陰涼處。非常重要的是，要時時觀察標(biāo)本體的狀態(tài)，看到肌肉變得柔軟并呈半透明狀即可，過度進行此步驟可能導(dǎo)致在接下來的步驟中肌肉組織組織腐爛，不能支撐骨骼結(jié)構(gòu)。另外，在此步驟以及后續(xù)步驟中，多個標(biāo)本體可以在同一容器中進行制作，只要保證試劑沒過標(biāo)本即可，這樣既可以節(jié)約時間又可以節(jié)約試劑成本。

3.3 兩種染色劑對于骨骼標(biāo)本成品效果的影響

從原理上來講，阿利新藍(lán)與軟骨中的酸結(jié)合，而茜素紅與硬骨中的鈣結(jié)合，因此，并不是任何染色劑都能滿足骨骼標(biāo)本制作的需求。另外，這兩種染色劑的使用也需要根據(jù)具體動物體的情況來決定。對于大多數(shù)動物，使用阿利新藍(lán)的染色過程是一個可選步驟，因為茜素紅已經(jīng)能很好的顯示硬骨的結(jié)構(gòu)。而對于一些特殊的標(biāo)本體，例如硬骨沒有發(fā)育完全的幼體、以及鰩魚等以軟骨為主的動物，則應(yīng)當(dāng)使用阿利新藍(lán)染色，以展現(xiàn)出其軟骨組織的形態(tài)。

3.4 最終透明階段所采用的試劑及其濃度對于骨骼標(biāo)本成品效果的影響

如制作方法中的第8步所述，最后的透明階段需要使用升序梯度濃度的甘油（丙三醇），詳細(xì)地說，第一梯度是使用4倍體積的1%氫氧化鈉溶液與1倍體積的甘油的混合溶液進行浸泡。在這一步驟中，理論上來講是時間越長越好，一般浸泡一周左右，因為隨著甘油浸入肌肉，肌肉組織會變得越來越透明。需要注意的是，千萬不要因為急于使肌肉變得透明而企圖加熱浸泡的溶液，這同樣適用于其他各個步驟，雖然加熱確實能使液體對流，更加迅速地完成制作，但這會對標(biāo)本體造成很大傷害，導(dǎo)致肌肉不能很好的將骨骼連接在一起。

在使用上述溶液浸泡一周之后，依次遞階更換成40%、60%、80%和100%濃度的甘油。要注意的是，較高濃度的甘油十分粘稠，很難對流，所以需要不時輕輕地上下顛倒混勻，在溶液均勻后（大約每個梯度濃度浸泡2天），即可更換成下一濃度，直到更換為100%的純甘油。密封于玻璃瓶中，標(biāo)本體可以在純甘油中長期

保存。

3.5 個體差異對于骨骼標(biāo)本成品效果的分析

通過對多次實驗研究過程的觀察，筆者發(fā)現(xiàn)，動物體的個體差異對于成品的最終效果有著很大的影響。

例如，同品種的小鼠之間皮下脂肪含量有很大差異，如果不經(jīng)處理，會導(dǎo)致皮下脂肪較多的小鼠出現(xiàn)肌肉部分渾濁，并伴有乳白色的脂肪塊，透明效果欠佳。此時就需要在剝皮時盡量去除皮下脂肪（又不能傷及肌肉和骨骼），或是使用溶脂性溶液（如重鉻酸鉀溶液等）進行浸泡。

再例如，同種熱帶魚雄魚和雌魚之間的差異也不容小視，對于雌魚腹內(nèi)的魚卵需要在預(yù)處理階段用清水洗凈，否則腹部將成為半透明狀，影響透明效果。

4 成果

作者制作了多批次金魚、熱帶魚、青蛙幼體和小鼠的標(biāo)本。這種標(biāo)本的形式既能使動物體各個精細(xì)結(jié)構(gòu)展露無遺，又能從多角度呈現(xiàn)立體的骨骼結(jié)構(gòu)，方便觀察，避免了傳統(tǒng)的解剖取骨清洗再組裝而導(dǎo)致的骨骼相對位置的改變。所制作的部分標(biāo)本成品展示如下圖所示。

5 結(jié)論

實驗證明，對小動物體的處理方式、各個階段所采用的試劑的濃度大小、浸漬時間長短、動物個體差異等因素都會對骨骼標(biāo)本的成品效果會產(chǎn)生影響，甚至?xí)沟弥谱髋蔚漠a(chǎn)品完全失敗。制作透明骨骼標(biāo)本的過程中不定因素非常多，需要我們細(xì)心觀察制作過程中動物體的變化，及時調(diào)整實驗條件，多次實驗，總結(jié)經(jīng)驗、不斷摸索恰當(dāng)?shù)膶嶒灄l件。

參考文獻(xiàn)

[1]李典友，高本剛.生物標(biāo)本采集與制作[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016：88-105.endprint