钟震宇 孟玉萍 刘 田 单云芳 郭青云 段建彬 胡冀宁 程志斌
(北京麋鹿生态实验中心,北京,100076)
麋鹿(Elaphurusdavidianus)是中国珍稀濒危的特有物种,数量稀少,属于国家Ⅰ级重点保护动物,因此不能采取直接致死的方法获得标本样品,这一特殊性决定了麋鹿的疾病研究材料很难获得。麋鹿又是一种大型反刍动物,尸体在死亡后几个小时内快速腐败,内脏组织结构变化很快,然而麋鹿尸体的相关研究很难在几个小时内完成,这对于开展尸体解剖、病理的研究以及标本制作都是非常不利的。所以,尸体的保存就显得尤为重要,而防腐液灌注固定是保存这一重要研究资源的措施。
动物灌注标本制作是为了较长时间保存动物的固有特征,而采取物理或化学手段,对动物整体或部分进行防腐固定处理。动物灌注标本通常有两大用途,分别用于学校动物医学类专业实践教学的浸制标本,以及用于博物馆动物品种和形态展示的剥制标本[1-2]。动物医学类专业浸制标本是指将采集到的动物标本分离出内脏和典型病变的器官,直接浸存于甲醛防腐溶液中的离体器官标本。剥制标本是将采集到的动物标本,去除动物内脏、骨骼和肌肉后,仅用其毛皮制作出的动物形态标本。但是以上两者都有缺陷,不能显示动物内脏在动物躯体的具体解剖学位置。利用最新的塑化技术,可以将防腐灌注标本进行专业解剖,制作出能展示特定器官的形态、位置和结构的标本。目前,该塑化技术已经在家养动物标本制作和教学推广应用[3-9]。
因此,本试验在以往研究基础上制作麋鹿的全身灌注标本,进而制作塑化标本,以弥补以上不足,同时为其他野生动物的研究提供参考,尤其是珍稀保护的动物材料难以获得和保存,非常珍贵,为野生动物相关专业提供宝贵的教学和研究材料,为野生动物科学知识普及和保护宣传提供标本制作材料。
1.1.1 试验用品
解剖器械(解剖刀、手术剪、组织镊)、止血钳、丝线、纱布、50 mL注射器、乳胶管、外径4—5 mm硬塑料管、坠物、烧杯、输液管、水桶等;38%—40%甲醛溶液、苯酚、生理盐水等。
1.1.2 试验动物
2017—2019年,取北京麋鹿生态实验中心自然死亡的成年麋鹿尸体7具(成年麋鹿4只、亚成体麋鹿1只,幼年麋鹿2只)。取自然死亡的麋鹿尸体,死亡时间越短越好,一般不超过12 h,时间长了影响灌注效果,甚至灌注失败。发现刚死亡的麋鹿,尽快先血液抗凝和放血,提升灌注效果。
1.2.1 灌注液的配制
用纯化水将4 000 mL的38%—40%甲醛稀释成15%—20%甲醛溶液,将80—100 g苯酚溶解于1 000 mL无水乙醇中;混合以上2种液体得到甲醛防腐固定液,即灌注液。
1.2.2 灌注前尸体准备
对于刚死亡血液还未凝固的麋鹿尸体,尽快经颈动脉注射抗凝剂(常用的抗凝剂有:3%—5%枸橼酸钠,0.15%草酸锂,0.2%草酸钾),防止血液凝固,切开颈静脉进行放血,提升灌注效果。并将麋鹿尸体体表污渍冲洗干净,后用5%来苏尔或2%新洁尔灭进行喷洒消毒。
1.2.3 尸体灌注步骤
采用静脉放血、动脉甲醛灌注的方法。
(1)首先将麋鹿尸体侧卧保定于解剖台上进行颈部切开术,分离出颈静脉并做纵向切口,尽可能放血。
(2)继续向深部剥离,分离出颈动脉,并做纵向切口。
(3)在颈动脉切口朝近心端插入1 mL玻璃吸头(也可用输液针头,但是较慢),尖头端朝里,用丝线把吸头和颈动脉扎紧,在切口的远心端也用丝线扎紧,不漏液体。
(4)本实验采用自然滴入甲醛灌注的方法,将配置好的灌注液放置于高约3—4 m高处的水桶中,将乳胶管一头拴上坠物,将整根乳胶管浸入灌注液中,排空管中的空气,捏紧未栓坠物的乳胶管头,与吸头的粗头连接,开始灌注。
(5)注入灌注液,先快后慢,灌注前几个小时注意勤检查,发现故障及时处理。
(6)待颈静脉切口流出液体含甲醛味后,结扎颈静脉封闭切口,防止固定液流出。
(7)固定麋鹿姿势,用开口器开口,撑开四肢,随着灌注液的输入机体会慢慢变得僵硬。
(8)为保证尸体灌注充分,发现灌注液灌注速度明显下降时,一般12—24 h将尸体翻转1次,将尸体翻转后继续灌注。根据灌注情况,及时确定是否添加防腐液,避免灌注不足或浪费防腐液。
(9)灌注好的标志:尸体外观整体肿胀,关节高度强直,外耳道流水,口腔吐白沫。
(10)灌注结束后结扎封闭所有动脉和静脉切口,缝合皮肤,使防腐灌注液完全存在于循环系统中。
(11)在灌注中有时遇到个别尸体外周血管栓塞,固定液不易达到肢体末端,遇到这种情况,可用医用注射器作局部肌肉注射。
1.2.4 灌注后保存
麋鹿灌注标本制作完成后,尸体僵硬,皮下微呈水肿,胸腹饱满,口鼻涌出泡沫状药液,用手按压有坚实的弹性感,四肢僵硬伸展,保持着预先固定好的姿势状态,证明灌注效果良好。灌注好的标本需室温放置1周,待固定液渗透完全,用防腐剂清洗灌注标本体外的残血和污物,晾干,装入塑料袋内密封保存,每隔2个月用防虫和消毒防腐剂清洗1次,便于较长时间保存和应用。灌注标本应尽快利用,若需要长期保存,可将制作好的灌注标本完全浸泡防腐池内或者存入冰库内。
我常常劝他,爸爸,你娶个后妈嘛,大冷天的,给你暖暖脚也好,我一点也不介意,如果你怕养不活她,我来养她。
在所有灌注的7例尸体中,成功率达86%。成功的灌注标本中,外观丰满,皮肤有弹性,无异味。效果欠佳的标本较僵硬,弹性较差,在夏季2—3 d(冬季时间长些)之后,由于灌注效果不好,尸体腐败膨胀,出现异味,皮肤发青腐败。效果不佳的原因主要由于麋鹿死亡时间较长(死亡超过6 h),血管中血液完全凝固,栓塞,灌注不完全,导致灌注固定失败。
将灌注的标本按照解剖程序进行大体解剖和局部解剖研究和教学。
根据标本制作需求,选取局部和器官,进行解剖修饰,测量和影像记录,防腐固定处理,最后将各个器官固定在相应的支架上,放入合适的容器中浸泡保存,用于教学或者博物馆展示。
将灌注的标本进行剥皮,剥皮过程中注意保护皮和被毛的完整,剔除皮内结缔组织和脂肪,皮张经鞣制处理。测量胴体各种尺寸,根据测量数值制作姿态假体。将鞣制好的皮张包于假体上,进行缝合,整形,最终完成皮毛标本制作。
将去皮的胴体或者选取局部,剔除皮下结缔组织,显示肌肉纤维,采用干制标本制作方法,进行脱水处理,完成干制标本制作。
利用生物塑化技术,将麋鹿胴体或者局部经过防腐固定、解剖、脱水脱脂、真空渗透、定型、造型修复、聚合硬化等流程,完成整体塑化标本的制作。塑化标本无毒无味,便于保存,能更好地展示哺乳动物种类间的形态结构和主要特征,同时肌肉、血管、神经清晰可见具有传统动物标本无法比拟的优点,能更好地满足教育、科普和科研的需要。
4.1 该灌注标本的特色是在以往标本制作的基础上将动物尸体先做整体固定处理,保持了动物原有的外部形态和内部组织器官的形态构造,可用于动物学、医学等专业的研究和教学。将灌注好的标本经细致、系统地解剖后可以充分暴露机体的各个组织器官,以便于动物学和动物医学相关专业的专业技术人员,讲解和学习动物解剖学和生理学等相关方面的专业知识。也可以根据需要,制作成医学器官教学浸泡标本、姿态皮毛标本、肌肉干制标本和塑化标本。因此,利用灌注技术可以使得珍贵的材料得以保存和利用,变废为宝,充分发挥珍稀野生动物资源价值。
图1 麋鹿标本Fig.1 The specimen of milu 注:①麋鹿皱胃固定标本(显示黏膜);②麋鹿脑浸泡标本;③麋鹿肝脏浸泡标本;④幼年麋鹿后肢浸泡标本;⑤麋鹿灌注标本(显示腹壁肌肉);⑥麋鹿灌注标本(显示胸腔);⑦麋鹿前肢塑化标本;⑧麋鹿头脊柱骨连结标本 Note:①Milu’s abomasum fixed specimen(showing mucosa).②Milu’s brain soaking specimen.③Milu’s liver soaking specimen.④The hind limb of milu calf soaking specimen.⑤ Milu’s perfusion specimen(show abdominal wall muscles).⑥Milu’s perfusion specimen(show thoracic cavity).⑦Milu’s forelimb plasticized specimen.⑧Milu’s skull and vertebra bone joint plasticized specimen
4.2 本技术中使用的灌注液主要选择了常见的福尔马林溶液,福尔马林是公认的良好防腐固定剂,目前,国内大多数医学院校保存尸体通常使10%福尔马林液[10]。动物解剖的防腐固定保存液,福尔马林溶液是目前最常用的防腐化学试剂[11],易与蛋白质中的氨基结合,使得蛋白质凝固,还能够保存脂肪,渗透性很强,对器官组织的固定硬化程度高,灭菌和防腐效果好等作用[12]。福尔马林市场价格低廉,对器官组织的固定硬化程度高,既能保标本的原型,又能对标本的形态和皮肤颇色保持较好,是一种优良的、应用最广的防腐固定剂。为了加长保存时间,在灌注液中加入防虫和防腐的制剂[13-16]。在制作标本时,在10%—15%福尔马林防腐固定液中加入无水乙醇和苯酚,目的是利于标本灌注时的完全渗透和长时间保存。制作完成的麋鹿全身灌注标本,需清洗、防腐后密闭保存,需要更长时间保存可直接浸泡于5%—10%甲醛溶液池中或者冷库中。
4.3 采用动脉灌注静脉放血方法,其优点是有大量血液从尸体中流出,防腐剂能充分渗入组织,可使固定效果更加可靠[17]。采用本技术灌注的麋鹿尸体在3个月以内的短期存放中未见腐败发霉等变质现象,并成功用于器官浸泡标本和塑化标本的制作,目前已经制作了28件浸泡标本和15件塑化标本。
4.4 本研究已经利用麋鹿的灌注标本完成了整体、局部或者取单个器官制作塑化标本。本研究技术推广可保存更多的珍稀野生动物尸体材料,采用塑化技术制作标本,能更好地展示难得一见的珍稀野生动物的形态和生命体构造,提高了生物标本的教学、科普和科研价值。尸体灌注标本技术对于野生动物的研究和科学利用具有重要意义。