水晶膠包埋保存鑄型標本的方法

李長征 謝永財 王志福

(福建中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結合學院, 福州 350122)

標本是人體解剖學教學、臨床、科研和科普宣傳工作常用的標本形式之一,因其色彩區(qū)分清晰、立體感強,在教學、生命館建設及科普展覽上發(fā)揮著重要作用。鑄型標本保存方法有干保存法和濕保存法[1,2],干保存法直接暴露空氣,易導致鑄型支老化、霉變；濕保存法用5%福爾馬林液保存,色彩鮮艷、晶瑩剔透、立體感強,但如果保存液沒有充滿標本盒,在搬運過程中液體會晃動,容易造成小鑄型枝斷落。濕保存法尚且如此,干保存法就更容易造成損壞,影響標本的展陳效果。為此,筆者經過反復的實驗研究,克服了水晶膠包埋過程中的氣泡現(xiàn)象及分層現(xiàn)象,成功的制作了胎盤、肝、心等臟器管道鑄型包埋標本,解決了鑄型標本保存、搬運過程的斷支現(xiàn)象,取得了較好效果,現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料

水晶AB膠、標本盒、塑料臉盆,真空泵、厭氧罐、玻璃棒、真空箱、電子秤、砂光機、砂布、拋光布、拋光膏。

1.2 制作模具

測量需要包埋鑄型標本尺寸,制作相應大小的有機玻璃標本盒(其中頂面開放未封閉)作為包埋模具。

1.3 配膠

根據標本盒大小計算包埋所需的總重量,按質量比A膠： B膠=3∶1的比例,用電子秤稱量好A膠、B膠相應的量,混合于塑料臉盆,用玻璃棒向同一方向充分攪拌均勻,直至混合液完全透明。

1.4 消除氣泡

將混合均勻的水晶膠,放入真空箱,接真空泵抽5～10min,將水晶膠里氣泡排出。

1.5 包埋

將已初步消除氣泡的水晶膠沿壁緩慢倒入標本盒,直至混合液沒過標本上端2cm,將標本盒放入厭氧罐,標本盒與厭氧罐之間用冰塊填充,冰塊應低于膠液面1cm,厭氧罐接上真空泵抽10～20min,將標本盒里的氣泡抽出后,置于25℃以下常壓環(huán)境24～48h。

1.6 脫模及加工

待水晶膠完全固化后,用砂光機將多余的邊緣磨平,拋光布拋光至透明。室內避光(陽光、紫外線)保存。

2 結果

所包埋心、胎盤、肝管道鑄型標本均為一次配膠完成包埋,配膠量分別為1300g、2550g、2120g；標本固化后尺寸,心： 直徑10cm、高15cm；胎盤： 長18.5cm、寬7cm、高18cm；肝： 長21cm、寬8cm、高11.5cm；完全固化時間為24～48h,固化后收縮率低(<2%);標本透明度高,無波紋、無氣泡、無分層、無渾濁變白現(xiàn)象；鑄型支無斷落,對鑄型標本起到很好的保護作用。標本表面光澤,具有耐水、耐化學腐蝕、晶瑩剔透之特點(圖1)。

圖1 豬心(A)、胎盤(B)血管和肝管道(C)鑄型包埋標本

3 討論

3.1 水晶膠的選擇

水晶膠根據所采用的原材料不同,分為環(huán)氧樹脂AB膠、聚氨酯PU膠兩大類。環(huán)氧樹脂AB膠有軟膠和硬膠,價格相對低廉應用廣泛,操作簡單,但耐黃變性與韌性相對要差。聚氨酯PU膠為軟膠,有抗紫外線功能,耐黃變性與韌性好,但對環(huán)境濕度要求較高,濕度高易引起后期起泡,需采用滴膠機滴注,不適合超過1kg量的包埋,且價格較貴。因此,包埋鑄型標本的水晶膠宜選用環(huán)氧樹脂AB膠,其由基本純樹脂、消泡劑、流平劑、稀釋劑、以及助劑等按一定比例加工而成。A膠主要成分為樹脂、消泡劑、流平劑等,B膠主要成分為固化劑。市面上的水晶膠主要用于徽章、面板等表面的滴注和甲殼類昆蟲、植物等小件標本的包埋封裝,可操作時間較短,反應較快,固化時間短,且每次包埋量較小(小于200g),對于心、肝等鑄型標本不能一次包埋,需分次包埋,這樣標本會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,嚴重影響標本質量。因此包埋鑄型標本的水晶膠應盡量滿足以下條件： 透明度高、反應速度慢、可操作時間30min以上、固化過程產熱少,常溫固化、一次性包埋量達2.5kg以上。可聯(lián)系專業(yè)生產水晶膠的廠家,根據以上需要合理調整比例。

3.2 消除氣泡是關鍵

氣泡是水晶包埋標本制作中需要解決的關鍵問題,也是水晶包埋標本質量好壞的一項重要指標。制作中產生氣泡的主要環(huán)節(jié)是混合攪拌過程大量空氣進入混合膠,產生數(shù)量眾多的細小氣泡。由于混合膠相對黏稠以及鑄型支的阻擋,常壓下大量的細小氣泡無法在膠水的可操作時間(<40min)內完全釋放,使大量的氣泡黏附在鑄型支上及膠水中,導致標本的透明度降低,影響標本質量。另一方面,一次配膠量過多,導致膠固化過程中所產生的熱量不能及時散發(fā),造成爆聚現(xiàn)象,產生大量氣泡。解決方法有： 首先,A膠和B膠混合時,用寬底的容器盛裝,并用玻璃棒始終往同一個方向充分攪拌混合均勻后,用真空泵抽5～10min,進行初步消泡,相同體積的混合液,所盛容器底面積越大,氣泡消除越快。其次,將混合液倒入模具時,應緊挨著模具的內壁緩緩倒入,可避免大量氣泡產生。再次,將包埋的模具放入冰浴,防止爆聚產生大量氣泡。最后,將包埋的模具標本再用真空泵持續(xù)抽氣10～20min。抽氣應在可操作時間內完成,超過可操作時間應停止抽氣,若仍有部分小氣泡未抽出,可用吸管或針筒將氣泡吸出。

3.3 包埋模具的選擇

包埋模具有硅膠模具和有機玻璃標本盒模具。硅膠模具在包埋劑固化后可脫模,有機玻璃盒則無法脫模。可根據鑄型標本的大小選擇合適的模具,小件的標本,如腎管道鑄型、腦室鑄型可選用硅膠模具；而相對大件的標本,如心、肝、肺、頭、手、足管道的鑄型用有機玻璃盒做模具,

3.4 準確計算包埋量,一次性配制A、B膠且混合應均勻

根據標本大小及AB膠混合后的比重(1.1g/cm3左右)計算出需包埋標本所需水晶膠的總重量,按質量比A膠∶B膠=3∶1的比例一次性配制完成,避免多次配制,攪拌務必使A、B膠混合均勻。若用肉眼看上去還有很多絲狀物,則需耐心攪拌至完全透明。膠水混合不均勻或分次包埋,固化后會出現(xiàn)龜殼紋 (樹脂紋路)及分層現(xiàn)象,或固化不完全導致膠面發(fā)黏,影響標本質量。

3.5 嚴禁加熱固化

加熱可以促進氣泡排出,縮短水晶膠的固化時間,亦可縮短水晶膠的凝膠時間,使水晶膠的可操作時間縮短。包埋鑄型標本的用膠量較大(2～4kg),水晶膠固化過程產生熱量無法及時散發(fā),加熱會進一步使熱量聚集,出現(xiàn)爆聚現(xiàn)象,導致包埋失敗。因此,包埋過程中嚴禁加熱。

3.6 嚴禁接觸水

制作過程中,所有和水晶膠接觸的容器具務必干爽、清潔、無塵,嚴禁接觸水。任何一個環(huán)節(jié)碰到水都會導致水晶膠固化后透明度降低,出現(xiàn)波紋、水紋以及麻點等不良現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)渾濁、變白的現(xiàn)象,影響標本質量。

3.7 優(yōu)缺點

優(yōu)點： 標本透明度高,可長期保存,方便運輸、搬運,鑄型支不會斷裂、脫落。

缺點： 一次包埋量有限,不適合全身血管鑄型、上下肢血管鑄型等大件標本的包埋；隨著使用年限的增加,包埋劑會變淡黃,但不影響觀察。

總之,要使包埋的鑄型標本取得好的效果,應選取透明度高、反應速度慢、可操作時間長、常溫固化、一次性包埋量達2.5kg以上的水晶膠。包埋過程一次性完成配膠包埋,并使用真空泵排除氣泡；保持容器干爽,嚴禁加熱,嚴禁碰水。