小型嚙齒類實驗動物整體標本的制作及應用*

劉 莉 羅曉玲 張 平 王 旖 黎 敏 米本中

(重慶市中藥研究院，重慶 400065)

實驗動物學是一門融合了醫(yī)學、動物學、生物學等多個學科的新興綜合性學科。實驗動物主要是以科研、教學、醫(yī)療、鑒定、診斷、生物制品制造等需要為目的而馴養(yǎng)、繁殖、育成的動物[1]。每年有大量的實驗動物投入到教學、科研和科普應用中，然而動物實驗在國際上必須遵守“3R”原則，優(yōu)化實驗動物教學方案，減少實驗動物的用量，減輕實驗動物疼痛，盡量使用沒有知覺的試驗材料代替實驗動物教學是當前最關切的熱點問題[2]。將實驗動物制作成標本應用于教學、科普上，是一條有效可行的途徑。動物標本在教學、科學研究以及科普工作中占有特別重要的地位，動物學、動物分類學、生態(tài)學、比較解剖學等專業(yè)課程以及中學生物學課程均離不開標本演示教學，是教學中最好、最直觀的教具和觀察材料，更是醫(yī)學教育體系中理論知識驗證、動手能力訓練、探索創(chuàng)新精神及團隊合作精神培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[3]。

實驗動物數(shù)量龐大，材料易得，生物學特性較為一致[4]。我國現(xiàn)有高等醫(yī)學院校近600所，在動物用量上是相當龐大的，除一部分動物用于科研外，大部分都用于教學實驗中，其數(shù)量與年俱增[5]。利用實驗動物標本教學，課堂講授內(nèi)容更加生動形象，既能實現(xiàn)直觀地認識到實驗動物品種、品系、了解生物學特性，又能調(diào)動學生學習積極性，激發(fā)好奇心，活躍課堂氣氛，增加學習動物學的興趣，又避免了教學中咬傷學生、浪費實驗動物資源等現(xiàn)象。同時，通過實驗動物標本制作，也培養(yǎng)學生學習動物學的濃厚興趣以及提高學生的動手能力[6]。實驗動物標本制作更是充分發(fā)揮其社會資源價值，敬畏生命，實現(xiàn)盡可能少用實驗動物的倫理目標。

小型嚙齒類實驗動物，主要包括小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠等[7]，在整體標本制作的方法上基本相通?，F(xiàn)以KM小鼠標本制作法為例，按步驟介紹制作流程，總結小型嚙齒類實驗動物整體標本制作的經(jīng)驗，并借鑒國內(nèi)外學者和研究單位對各種細節(jié)處理的方法，供同行探討，也期望讓更多的標本制作者了解這項實用的技術，并將實驗動物標本應用實驗動物于教學和科學普及中。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

6～8周齡KM小鼠，體質(zhì)量18～22 g，要求體型飽滿，毛色均勻，所需標本力求保持個體完整。標本完整表現(xiàn)為：健康無疾病、無脫毛、針眼、無出血點、皮膚無損傷、尾巴完整以及無缺損的結構器官等[8]。

1.2 材料

自封袋、不銹鋼絲、白色熱熔膠棒、紅色熒光顏料粉、膠泥、人造棉(珍珠棉)、硫酸鋅、氯化鉀、福爾馬林、硼酸、明礬粉、檸檬酸、硫酸鋁、去血漬洗衣粉等。

1.3 常用工具及設備

眼科剪、解剖刀、注射器及14號針頭、牙科工具、手術刀、自制小鐵鉤、泡沫板等工具，強力寵物吹風機、蒸汽清潔機、冰箱、烘干箱、水浴鍋等設備。

1.4 標本制作流程

1.4.1前期處理：采用吸入CO2法對KM小鼠進行安樂死前，為KM小鼠的活動狀態(tài)進行拍照記錄，測量其胸圍、腹圍、體質(zhì)量、身長、眼球大小等。盡量收集標本的各種數(shù)據(jù)、各部位的尺寸，并做記錄、圖片等，使標本的形態(tài)還原至活體時的狀態(tài)。安樂死后將KM小鼠尸體用棉花包裹好后，裝進自封袋，放入冰箱保鮮室使血液凝固。30～60 min后，將冷凍好的KM小鼠尸體取出，待標本尸體軟化后進行下一步使用[9]。

1.4.2內(nèi)容物取出：將KM小鼠尸體以仰臥姿勢固定在解剖臺，用眼科剪伸入肛門口內(nèi)，轉(zhuǎn)動角度，剪斷直腸，用彎頭止血鉗和自制小鉛鉤從其肛門伸入，將其全部腸道及內(nèi)臟慢慢拉出腹腔，直至掏空為止，用清水沖洗腹腔。用左手拇指和食指固定住小鼠頭部，將眼科剪伸入眼眶內(nèi)剪去眼球周邊聯(lián)結處，止血鉗探入眼框內(nèi)，摘除眼球及內(nèi)部肌肉等組織，順著眼孔深入至其顱腔內(nèi)，將全部腦髓去除。最后用去血漬洗衣粉水浸泡15 min后，清水洗凈表面皮毛即可。

1.4.3支撐及填充造形：利用止血鉗夾住人造棉通過標本肛門處送入體腔內(nèi)，直至將胸腔、腹腔填實填滿。腹腔填充時，可留稍許空余更為美觀。對照KM小鼠活動照片，用不銹鋼絲(鉛絲或鋁絲易生銹，后期銹跡影響皮膚顏色)插入四肢及頭[10]，小鼠尸體放置在泡沫板基座上，按其活體形態(tài)進行固定及整理。用昆蟲針支撐固定足部。在固定整理時，需注意標本體態(tài)，藥液一旦浸泡固定后就不易調(diào)整形態(tài)。

1.4.4防腐浸泡處理和固定：采用0.4%硫酸鋅和4%甲醛溶液配成混合溶液，加入制氯化鉀配制成飽和溶液。用注射器吸入配好的溶液從標本肛門處注入體內(nèi)，同時將固定整理好后的標本及泡沫基座完全浸入飽和溶液藥水中浸泡，上面應加適當?shù)闹匚锸箻吮就耆菰谝后w中。時間15～20 d，期間要檢查浸泡的姿態(tài)，盡量保持不變。采用0.4%硫酸鋅和4%甲醛溶液浸泡處理，既可防止標本被微生物感染，又能對標本進行整體固定保存。氯化鉀也是一種能代替食鹽，利用腌制技術保存動物肉皮標本的化學試劑，可較長時間內(nèi)保存動物皮質(zhì)，并且對環(huán)境無污染。

1.4.5義眼安裝及形態(tài)調(diào)整：將經(jīng)過浸泡處理后的標本取出，用紙或干布吸干表面水分。進行義眼制作安裝。用小的不銹鋼盤把透明熱熔膠棒加熱取少量紅色熒光顏料粉混合均勻，用昆蟲針頭包裹熱熔膠，并用吹風機將熱熔膠吹成圓珠狀，大小與標本生前眼球大小一致時放入冷水中定型。根據(jù)眼眶深度，適當將制作帶有義眼的昆蟲針頭一端剪至合適長度(5 mm左右)，用膠泥將顱腔填滿，再在眼眶內(nèi)填入少量膠泥，最后將義眼插入眼眶內(nèi)。將標本固定在準備好的基座上，調(diào)整眼睛神態(tài)，耳廓使用硬紙板夾持定型。根據(jù)標本生前照片，再次對照調(diào)整標本形態(tài)。嚙齒類實驗動物標本制作的好壞與整形關系很大，動物被毛要理齊，胡須平直，兩耳要豎立，頭部稍尖，臀部要有一定的凸起弧度。另外，標本的成型還需經(jīng)過一段時間的自然干燥，若急需，也可放入37 ℃干燥箱中進行烘干。干燥后的標本表面用蒸汽清潔機吹去表面的鹽后，立即用強力寵物吹風機將表面被毛吹干至蓬松，使被毛開展。最后用小號油畫筆對干燥后耳廓、尾、足表面鹽分析出的顆粒物進行清掃。如若將標本做成二足站姿時，應當把標本固定在底座上。

2 結果

本次標本制作遵循“盡量不使用或少用有毒有害的化學試劑”的原則[11]。制作的KM小鼠整體標本外部形態(tài)自然，無毒無異味，標本符合嚙齒類動物的典型形態(tài)，完成實體標本見圖1。此標本且可以長期保存，適用于教學、科學普及等材料使用，其方法也可應用于其他小型嚙齒類實驗動物標本的制作。

圖1 KM小鼠整體標本Fig.1 The whole specimen of KM Mice

3 討論

實驗動物標本材料要求生理和身體發(fā)育完整，外形特征典型，且完好無損的動物作為標本制作素材，這樣制作出來的實驗動物標本才真實客觀。標本制作前，要求對需制作標本的完整度進行全面評估，包括形態(tài)和數(shù)據(jù)收集，要求尸體新鮮，無腐敗、無干枯等現(xiàn)象，否則會影響最終標本的制作質(zhì)量[12]。在標本制作處理操作過程中，應仔細觀察，局部輕微處理，工具用力適度。特別是對胸腔內(nèi)臟處理的時候，注意保護肋骨及皮膚形態(tài)，保證整體完整，盡量無穿孔和破裂，防止用力過猛，造成肋骨損壞，捅破胸腔或?qū)⑵つw刺破。在填充時，應逐一仔細填塞，并可用鉗子或木棒適度用力進行按壓，以使其表面平整。嚙齒類實驗動物標本整理被毛和胡須時要耐心，輕輕地順著各部位被毛的排列方向進行梳理。

標本的制作既包含了動物行為學、解剖學、美學等綜合學科能力，也是一個熟練的過程，有些方面需要有專業(yè)人員指導[13]。平時需要通過理論知識學習，經(jīng)一定的訓練、努力，才能做好標本。實驗動物標本作為一種教學、科學普及材料使用，在標本制作前除觀察動物的自然姿態(tài)外，還需掌握一定動物學理論基礎，只有融合了理論與實踐經(jīng)驗相結合制作出來的標本才能真地表現(xiàn)出活靈活現(xiàn)。

動物實驗教學或展示，很多原本利用動物標本就可以實現(xiàn)。然而目前多用活體作為材料開展，最終導致需無害化處理的實驗動物尸體數(shù)量極其龐大，造成社會資源浪費[14]。將實驗動物制作成標本，既是從尊重實驗動物生命出發(fā)，減少了實驗動物用量，替代了活體動物，優(yōu)化了動物使用方案[14]。這也是以遵循實驗動物“3R”原則為前提，切實堅守實驗動物福利原則、遵守實驗動物福利法規(guī)、嚴格履行動物實驗倫理審查制度的有效途徑[15]。

本次實驗動物標本制作較于傳統(tǒng)的浸制標本和剝制標本，其制作方法可行，操作簡便，盡可能多地保留了動物肌肉和骨骼組織，且可長久保存，維持原貌。在制作好后保存過程中，無砒霜、高濃度甲醛等有毒防腐劑，可直接觸摸，并且環(huán)保，實驗材料易得，成本較低，值得在教學、科普工作中推廣使用。

致謝：感謝重慶師范大學高級實驗師唐安科老師的悉心指導！