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生物塑化技术 版权信息
- ISBN：9787030693808
- 条形码：9787030693808 ; 978-7-03-069380-8
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
生物塑化技术 内容简介
本书是国内首部系统讲述生物塑化技术的专著。全书系统地介绍生物塑化技术在国内外的发展历史，以及开展生物塑化技术所涉及的相关化学和设备知识。并且，作者结合自己多年从事生物塑化技术工作的实际经验和科研新成果讲述生物塑化技术各种相关操作的细节与注意事项。书中的很多技术细节均是抢先发售披露，对于开展生物塑化技术相关工作具有重要指导意义。 本书适合人体及动物解剖学、病理学工作者，标本制作工作者及爱好者阅读。
生物塑化技术 目录
目录
序言（钟世镇） i
前言（隋鸿锦） iii
**章 生物塑化技术的发展历史 1
**节 引言 1
第二节 生物塑化技术的发明与国际推广 2
一、生物塑化技术的发明与兴起 2
二、生物塑化技术的改进与发展 5
三、生物塑化技术在教学中的应用 7
四、生物塑化技术在科学研究中的应用 8
第三节 生物塑化技术在我国的发展历史 9
一、生物塑化技术的引进 9
二、生物塑化技术的推广与应用 9
三、生物塑化标本制作企业的建立 10
四、国内生物塑化技术的新发展 10
本章参考文献 13
第二章 生物塑化技术用高分子化合物 14
**节 硅橡胶 14
一、有机硅聚合物 14
二、硅橡胶简介 19
三、硅橡胶生胶的合成 21
四、硅橡胶的填料 23
五、硅橡胶的硫化 23
第二节 环氧树脂 28
一、环氧树脂的种类 29
二、常见环氧树脂的基本性能 32
三、环氧树脂的固化 32
四、促进剂简介 36
第三节 不饱和聚酯树脂 37
一、不饱和聚酯树脂的合成原理 38
二、原料分子结构对不饱和聚酯树脂性能的影响 40
三、不饱和聚酯的固化反应 45
本章参考文献 52
第三章 生物塑化技术常用化学试剂 54
**节 福尔马林 54
一、福尔马林简介 54
二、甲醛的物理和化学性质 55
三、甲醛的危害 56
四、甲醛的用途 57
五、甲醛的检测方法 58
六、环境数据及废水处理 60
第二节 丙酮 63
一、物理和化学性质 63
二、用途 66
三、使用注意事项 67
四、法律法规 69
五、运输与储存 69
第三节 三氯甲烷 70
一、物理和化学性质 70
二、作用与用途 70
三、使用注意事项 71
四、环境数据和法规?标准 73
本章参考文献 73
第四章 生物塑化技术常用设备 75
**节 制冷设备 75
一、制冷系统 75
二、压缩机 85
三、制冷系统常见故障原因分析 91
四、制冷设备使用过程中的安全注意事项 93
五、生物塑化工艺对制冷冰箱的要求 94
第二节 真空设备 95
一、真空泵 95
二、真空箱 100
三、丙酮回收装置 101
四、真空设备的安全注意事项 102
第三节 断层塑化技术常用设备 103
一、包埋设备 103
二、冷冻设备 104
三、锯切设备 104
四、脱水设备和浸渗设备 107
五、水浴设备 107
第四节 丙酮精馏设备 109
一、回收原理 109
二、丙酮精馏设备的系统结构 109
三、设备操作方法 111
四、技术安全 113
第五节 固化设备 113
一、固化原理 113
二、固化设备的组成 113
三、安全注意事项 114
第六节 塑化场地的选择及设备的组装 114
一、塑化基本系统 114
二、塑化场地的选择 115
三、系统的组装 115
本章参考文献 118
第五章 生物塑化技术的基本工艺 119
**节 标本的固定及解剖、切割 119
一、标本的固定 119
二、解剖 120
三、断层塑化标本的切割 123
第二节 脱水及脱脂 128
一、脱水脱脂的原理 129
二、硅橡胶技术的脱水工艺 129
三、脱脂 130
四、P45断层塑化切片的脱水和脱脂 131
五、注意事项 131
第三节 真空浸渗 132
一、真空浸渗的原理 132
二、真空浸渗的准备 132
三、真空浸渗过程 133
四、真空泵换油 134
五、真空浸渗注意事项 135
六、P45断层塑化切片的浸渗 135
第四节 塑化标本的定型 141
一、塑化标本定型的概念和意义 141
二、定型设备工具及物料的选择与应?用 142
三、标本制作前期的选择与准备 148
四、标本设计 150
五、塑化标本定型常用方法实例 151
第五节 硅橡胶标本的固化 171
一、设备 171
二、固化的基本方法 172
三、固化的注意事项 173
第六节 硅橡胶标本的后期清理 174
一、后期清理的目的 174
二、器械 174
三、步骤及方法 174
四、操作注意事项 174
本章参考文献 175
第六章 生物塑化技术的操作步骤 176
**节 硅橡胶技术 176
一、S10低温塑化技术 177
二、室温塑化技术 179
第二节 聚酯树脂技术 181
一、P45技术 181
二、P35技术 186
三、P40技术 191
第三节 环氧树脂技术 193
本章参考文献 195
后记 198
彩图
序言（钟世镇） i
前言（隋鸿锦） iii
**章 生物塑化技术的发展历史 1
**节 引言 1
第二节 生物塑化技术的发明与国际推广 2
一、生物塑化技术的发明与兴起 2
二、生物塑化技术的改进与发展 5
三、生物塑化技术在教学中的应用 7
四、生物塑化技术在科学研究中的应用 8
第三节 生物塑化技术在我国的发展历史 9
一、生物塑化技术的引进 9
二、生物塑化技术的推广与应用 9
三、生物塑化标本制作企业的建立 10
四、国内生物塑化技术的新发展 10
本章参考文献 13
第二章 生物塑化技术用高分子化合物 14
**节 硅橡胶 14
一、有机硅聚合物 14
二、硅橡胶简介 19
三、硅橡胶生胶的合成 21
四、硅橡胶的填料 23
五、硅橡胶的硫化 23
第二节 环氧树脂 28
一、环氧树脂的种类 29
二、常见环氧树脂的基本性能 32
三、环氧树脂的固化 32
四、促进剂简介 36
第三节 不饱和聚酯树脂 37
一、不饱和聚酯树脂的合成原理 38
二、原料分子结构对不饱和聚酯树脂性能的影响 40
三、不饱和聚酯的固化反应 45
本章参考文献 52
第三章 生物塑化技术常用化学试剂 54
**节 福尔马林 54
一、福尔马林简介 54
二、甲醛的物理和化学性质 55
三、甲醛的危害 56
四、甲醛的用途 57
五、甲醛的检测方法 58
六、环境数据及废水处理 60
第二节 丙酮 63
一、物理和化学性质 63
二、用途 66
三、使用注意事项 67
四、法律法规 69
五、运输与储存 69
第三节 三氯甲烷 70
一、物理和化学性质 70
二、作用与用途 70
三、使用注意事项 71
四、环境数据和法规?标准 73
本章参考文献 73
第四章 生物塑化技术常用设备 75
**节 制冷设备 75
一、制冷系统 75
二、压缩机 85
三、制冷系统常见故障原因分析 91
四、制冷设备使用过程中的安全注意事项 93
五、生物塑化工艺对制冷冰箱的要求 94
第二节 真空设备 95
一、真空泵 95
二、真空箱 100
三、丙酮回收装置 101
四、真空设备的安全注意事项 102
第三节 断层塑化技术常用设备 103
一、包埋设备 103
二、冷冻设备 104
三、锯切设备 104
四、脱水设备和浸渗设备 107
五、水浴设备 107
第四节 丙酮精馏设备 109
一、回收原理 109
二、丙酮精馏设备的系统结构 109
三、设备操作方法 111
四、技术安全 113
第五节 固化设备 113
一、固化原理 113
二、固化设备的组成 113
三、安全注意事项 114
第六节 塑化场地的选择及设备的组装 114
一、塑化基本系统 114
二、塑化场地的选择 115
三、系统的组装 115
本章参考文献 118
第五章 生物塑化技术的基本工艺 119
**节 标本的固定及解剖、切割 119
一、标本的固定 119
二、解剖 120
三、断层塑化标本的切割 123
第二节 脱水及脱脂 128
一、脱水脱脂的原理 129
二、硅橡胶技术的脱水工艺 129
三、脱脂 130
四、P45断层塑化切片的脱水和脱脂 131
五、注意事项 131
第三节 真空浸渗 132
一、真空浸渗的原理 132
二、真空浸渗的准备 132
三、真空浸渗过程 133
四、真空泵换油 134
五、真空浸渗注意事项 135
六、P45断层塑化切片的浸渗 135
第四节 塑化标本的定型 141
一、塑化标本定型的概念和意义 141
二、定型设备工具及物料的选择与应?用 142
三、标本制作前期的选择与准备 148
四、标本设计 150
五、塑化标本定型常用方法实例 151
第五节 硅橡胶标本的固化 171
一、设备 171
二、固化的基本方法 172
三、固化的注意事项 173
第六节 硅橡胶标本的后期清理 174
一、后期清理的目的 174
二、器械 174
三、步骤及方法 174
四、操作注意事项 174
本章参考文献 175
第六章 生物塑化技术的操作步骤 176
**节 硅橡胶技术 176
一、S10低温塑化技术 177
二、室温塑化技术 179
第二节 聚酯树脂技术 181
一、P45技术 181
二、P35技术 186
三、P40技术 191
第三节 环氧树脂技术 193
本章参考文献 195
后记 198
彩图
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生物塑化技术 节选
**章 生物塑化技术的发展历史 **节 引言 生物塑化技术（plastination technique）是德国解剖学家、医学博士巩特尔 冯 哈根斯（Gunther von Hagens，1945— ）于1978年发明的一项革命性的生物材料保存新技术。它解决了困扰解剖学界数百年的难题，使人体标本的保存离开甲醛溶液（福尔马林）能够长期保存。自发明以来，这一技术又衍生出许多应用方法，逐渐显示出其在生物形态学教学与科学研究、科学普及等工作中的先进性和优越性，以及深远的社会效益和经济效益。以医学院校人体解剖学教学为例，由于减少了操作者与福尔马林的接触，因此这项技术的运用将彻底改变解剖学实验课的教学环境，解除数百年来解剖学教学人员及学生暴露于有害化学固定剂的危害。同时，在尸体来源日渐减少的趋势下，这项技术可以大量减少尸体标本的消耗。更重要的是，这项技术极大地减少了有害化学固定剂向空气及土壤中排放的有害物质，社会效益显著。 人体解剖学的发展离不开新技术、新方法的应用及与其他学科的联系和交叉。生物塑化技术与激光共聚焦显微镜、计算机断层扫描术（computer tomography，CT）等其他新技术不断结合与发展，以及其在解剖学、胚胎学、生物学、病理学、临床影像学、生物力学、法医学和考古学等多个学科和领域中的广泛应用，使其逐渐成为一个新兴的解剖学分支学科。 生物塑化技术是用硅橡胶、环氧树脂、聚酯共聚体等活性液态高分子化合物置换生物组织细胞内的水分和脂肪等物质后进行聚合固化，以达到长期保存生物标本的目的。塑化标本干燥、无味、耐用、可长期保存，并可以在显微水平保存细胞结构的原有状态。利用这些特点来保存、表达及研究人体形态结构具有其他解剖学分支学科不具备的特点：①可在同一标本上进行从宏观到亚细胞水平的观察和研究；②在标本上原位观察和研究硬组织与软组织之间界面的构筑模式；③塑化标本可以长期保存，可以为许多在现阶段无法识别的结构保留完整的标本资料库，以供未来进一步研究和分析，如对于断层解剖学的研究，由于断层塑化切片可以长期保存，等于保存了原始资料库，可以对同一断层乃至同一结构在不同时期从不同角度进行反复研究，这不仅极大地节省了科研资源，而且可以对同一结构进行在时间轴上的系统研究；④塑化标本不仅保存了器官的原有解剖形态，而且无刺激性气味、耐磨损，可以长期使用，易于学习和研究，极大地改变了解剖学的教学环境；⑤生物塑化技术用化学试剂的特性使得标本可以一种栩栩如生的方式进行展示，同时塑化标本不需要用福尔马林保存，便于携带和运输，因此开辟了一条全新的医学科普路径，使得人体标本可以走出象牙塔，走进学校、社区、各类科普场馆，甚至走进商场，可以举办各种巡展、讲座，向全社会各年龄、各种职业的人群进行展示；⑥该项技术不仅可以保存生物标本的外形，而且可以使其内部结构得到很好的保存。这一特性使得很多过去晦涩难懂的生物学知识变得直观易懂、浅显易记，扩展了博物馆、科技馆等科普场馆的展示内容，丰富了科普方式。 第二节 生物塑化技术的发明与国际推广 一、生物塑化技术的发明与兴起 生物塑化技术是1978年由德国的巩特尔 冯 哈根斯博士（图1-1）发明的，并成功申请了德国、英国、美国、澳大利亚及南非等国的专利。1993年，巩特尔 冯 哈根斯在德国海德堡成立了生物塑化研究所（Institute for Plastination，IFP），以进一步发展生物塑化技术。1995年，巩特尔 冯 哈根斯受邀首次在日本东京国立科学博物馆举办人体塑化标本展览。他制作的人体塑化标本造型各异，内容丰富，引起世界瞩目，展览非常成功。凭借这次展览的成功举办，巩特尔 冯 哈根斯又在德国曼海姆（Mannheim）博物馆举办了“人体世界”（Body World）展览，此后分别在美国的洛杉矶和休斯敦、英国、比利时等地举办了“人体世界2”、“人体世界3”及“人体世界4”展览。“人体世界”系列展览的成功举办使生物塑化技术的影响不断扩大，迅速在世界各地得到推广，但也引起了众多争论。争论的焦点在于“人体世界”系列展览是否已超出人体解剖学范畴而属于人体艺术，以及众多伦理宗教方面的质疑。因此，巩特尔 冯 哈根斯的生物塑化研究所一直未得到德国官方学术界的认可。同时，捷克、英国、美国的部分州通过了限制其展览人体标本（包括塑化标本）及商业交易的法律。 图1-1 生物塑化技术发明人巩特尔 冯 哈根斯的签名照片 尽管如此，生物塑化技术本身的先进性在专业领域是被认可的，也逐渐得到社会各界的理解和支持。1982年，在美国得克萨斯州召开了首届国际生物塑化年会，当时的会议名称为Preservation of Biological Materials by Plastination。1986年，在美国召开第三届国际生物塑化年会时，成立了国际生物塑化学会（International Society for Plastination，ISP），宗旨是促进生物塑化技术及生物材料保存技术的研究、应用、推广、普及及发展，首任国际生物塑化学会主席是美国得克萨斯州的Harmon Bickley博士，现任主席是西班牙穆尔西亚大学兽医学院的Rafael Latorre教授。此次年会上还决定编辑出版学会的专业学术期刊《国际生物塑化学会杂志》（Journal of the International Society for Plastination）（图1-2），首任主编为美国田纳西大学诺克斯维尔分校比较兽医系的Robert Hengry博士。该期刊于2010年更名为《生物塑化杂志》（Journal of Plastination），现任主编是英国伦敦大学圣乔治学院的Philip Adds。 图1-2 《国际生物塑化学会杂志》**期封面 为了更好地推广生物塑化技术，国际生物塑化学会于2005年、2010年分别同欧洲临床解剖学会（European Association of Clinical Anatomy，EACA）及美国临床解剖学会（American Association of Clinical Anatomy，AACA）举办了联合学术年会。在国际生物塑化学会的推动和帮助下，全世界已有40多个国家，400多家大学、医院等科研单位建立了自己的生物塑化实验室，并对生物塑化技术不断进行改进，开发新的应用方向和技术手段。 二、生物塑化技术的改进与发展 生物塑化技术包括硅橡胶（silicone rubber，S）技术①、聚酯树脂（polyester resin，P）技术②及环氧树脂（epoxy resin，E）技术③三大类技术。其中后两种技术主要用于制作断层塑化标本。 （一）硅橡胶技术 硅橡胶技术（常用方法的代号为S10）主要用于大体积标本的制作，也可用于断层塑化标本的制作。根据技术需要可以选用不同的硅橡胶，在室温或低温下塑化。目前生物塑化技术界较普遍使用小分子量硅橡胶进行新鲜标本低温塑化，产品质量较佳。 采用硅橡胶技术可以制备各种造型的标本（图1-3），同时也可以采用新颖的方式显示解剖结构，因此被广泛应用于解剖学等形态学科的教学中。同时，由于硅橡胶技术制备的塑化标本的动作造型栩栩如生，使得观众接近标本时不会产生恐惧感，因而也被广泛地应用到科普展览、生命科学馆和博物馆的建设中。 图1-3 硅橡胶技术制作的脑及脊髓塑化标本背面（文后附彩图） 采用硅橡胶技术保存的标本，不仅可以显示标本的外形，而且可以保存和展示生物的内部结构。通过内部结构的展示，可以很好地说明生物的内部结构与生存环境之间以及内部结构与生活习性之间密不可分的关系，从而不仅可以展示生物多样性，而且可以创新性地展示生物多样性产生的原因—生存和种系繁衍的需要。这项技术的发展和广泛应用极大地丰富了生物学教学和自然博物馆、科技馆的展陈内容，更使我国的博物馆在展陈内容上具备了在国际博物馆业实现“弯道超车”的可能性。 （二）断层塑化技术④ 聚酯树脂技术和环氧树脂技术（E12技术）主要用于断层塑化标本的制作，不仅可以用于教学，而且在科研领域的重要应用价值也在逐渐展现。 1. 聚酯树脂技术 聚酯树脂技术的国际代号通常为P，后面不同的数字代表不同的聚酯树脂。目前国外常用的聚酯树脂为P35和P40，前者是*早使用的聚酯共聚体，后者始于10年后。与P35断层塑化标本制作技术（简称P35技术）相比，P40断层塑化标本制作技术（简称P40技术）的优点是塑化过程更简单，脑切片标本的灰白质分辨力更佳，缺点是采用P40技术制备的标本灰质部常出现黄色点，而且标本不透明，只能用于教学而不能用于科研。 大连医科大学的隋鸿锦教授于2003年研制开发出独*的P45断层塑化标本制作技术（简称P45技术）（图1-4），并获得国家发明专利。P45技术改变了聚酯共聚体技术常用的紫外线固化方法，改用水浴箱进行固化，同时将国际上常用的平板包埋箱改为上端开口的垂直包埋箱。垂直包埋箱只需在三个方向上进行密封，而不是国际上常用的四面彻底密封。这几个方面的改变使得聚酯共聚体技术的设备大大简化，操作过程更加简单，标本的质量也易于控制，同时试剂的消耗量大大减少，标本的制作周期显著缩短。 P45技术制备的标本可以大范围地在透明状态下对标本的细微结构进行观察，使其成为填补大体结构与组织学研究之间空白的方法学突破，在临床解剖学研究领域有极高的应用价值。
生物塑化技术 作者简介
隋鸿锦，1965年2月出生于辽宁省大连市。博士，教授。现任大连医科大学人体解剖学教研室主任。 多年来一直从事人体解剖学和比较解剖学的教学与科研工作。主要著作有《人体世界》、《介入治疗解剖学图谱——心脏》、《介入治疗解剖学图谱——神经血管》、《神经外科解剖学图谱》。其中《人体世界》曾获国家图书馆文津图书奖。在国内率先引进和推广生物塑化技术，被誉为“中国塑化人”。2004年被评为“中国科普十大公众人物”，2008年被授予“大连市归国留学人员创业英才标兵”。
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