способ полимерного бальзамирования биоматериалов

Формула изобретения

Способ полимерного бальзамирования анатомических препаратов синтетической полимерной композицией, отличающийся тем, что препарат после фиксации тканей и приготовления путем препаровки погружают в промежуточный растворитель - ацетон на 4 недели, охлаждают до -20°C, помещают в герметичную металлическую камеру, заполненную композицией, содержащей силоксановый полимер медицинского назначения, сшивающий агент и катализатор, разведенной ацетоном в концентрации 50-75%, создают в ней избыточное давление в 500 мм рт.ст., охлаждают препарат до температуры -8°C, при этом композиция заполняет межклеточные пространства препарата на протяжении 2-3 недель, после чего препарат вулканизируют в термостате при температуре 38°C в течение 4 часов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к области морфологии, и предназначено для изготовления полимерсодержащих анатомических макропрепаратов, предназначенных для обучения студентов медицинских, ветеринарных и биологических ВУЗов, а также школьников старших классов средних образовательных учреждений.

Известен способ пропитывания биологических препаратов силиконовым полимером в изготовлении анатомических макропрепаратов, при котором последовательно замещают внутритканевое пространство, заполненное фиксирующим ткани спирто-формалиновым раствором, вначале на промежуточный растворитель - ацетон, с последующим извлечением его из тканей путем глубокого вакуумирования и его замещением на полимерную композицию (G. von Hagens; K. Tiedemann, W. Kritz, The Current Potencial of Plastination. - Anatomy and Embriology (1987) 175:411-421).

Недостатком этого способа является очень невысокая скорость процесса пропитывания биологической ткани, поскольку силиконы не растворяются ацетоном, а замещение его на полимер возможно только при длительном выдерживании препаратов в глубоком вакууме (3-4 мм рт.ст.). Это требует применения дорогостоящей аппаратуры и больших энергетических затрат. Результатом механического замещения промежуточного растворителя на силиконовую композицию становится неравномерность пропитывания препарата полимером и образование неполимиризированных участков биоткани в глубине препарата.

Наиболее близким к заявляемому способу способом полимерного бальзамирования является способ последовательного пропитывания внеклеточного пространства в тонких срезах органов и тканей препаратов раствором целлоидина возрастающей концентрации (М.Я. Субботин, С.С. Лагучев, Т.Г. Оганесян, Н.М. Алексеева, А.Ф. Суханов. Гистологическая техника. М., 1954, с.73-77).

Способ не требует применения дорогостоящего оборудования и больших энергетических затрат. Однако использование в качестве пропитывающего вещества раствора целлоидина не позволяет полностью удалить растворитель из тканей (т.к. целлоидин твердый материал), а это затрудняет демонстрацию и хранение препарата на воздухе. Кроме того, получаемые препараты обладают высокой жесткостью и ломкостью.

Целью изобретения является получение анатомических препаратов, сохраняющих свои прижизненные морфологические свойства, предназначенных для длительного использования в учебном процессе при изучении анатомии человека без дополнительных мероприятий, направленных на предотвращение естественных процессов гниения и разложения тканей, фиксированных формалиновыми растворами, весьма токсичных, как для обучающихся, так и преподавателей.

Поставленная цель достигается путем того, что после изготовления анатомического препарата, его фиксации формалинсодержащим раствором, замещения его в тканях препарата промежуточным растворителем - ацетоном пропитка анатомического макропрепарата проводится в герметичной, прочной металлической камере, в которой создается избыточное давление в 500 мм рт.ст., охлажденной до -8°C композицией, содержащей силоксановый полимер медицинского назначения, сшивающий агент и катализатор, разведенной на 50-75% ацетоном, в результате чего и происходит заполнение межклеточного пространства препарата полимером к концу 2-3 недели.

Способ реализуют следующим образом. Анатомический макропрепарат фиксируют, обезвоживают, обезжиривают и придают ему соответствующую форму известными приемами. Погружают препарат в емкость с промежуточным растворителем и помещают его в морозильную камеру с температурой -20°C на 4 недели. Затем перекладывают препарат в герметичную, прочную металлическую камеру с синтетической полимерной композицией, включающей в себя синтетический полимер медицинского назначения, сшивающий агент и катализатор, разведенные тем же самым растворителем, который заполняет межклеточное пространство препарата в соотношении 50-75%. В металлической герметичной камере понижают температуру до -8°C, создают и поддерживают в ней на протяжении 2-3 недель избыточное давление в 500 мм рт.ст. На протяжении всего этого времени происходит извлечение из межклеточного пространства макропрепарата растворителя - ацетона и замещение его на силоксановый полимер с постепенным повышением концентрации в препарате.

После этого извлекают препарат из камеры, дают стечь избытку полимера, удаляют механическим путем его излишки с препарата, придают нужную форму и положение препарату и осуществляют вулканизацию силоксанового полимера в анатомическом макропрепарате путем нагревания в термостате до 38°C на протяжении 4 часов.

Заявленный способ поясняется рисунком.

Макропрепарат тонкой кишки, изготовленный предлагаемым способом.

Приводим конкретный пример, иллюстрирующий настоящее изобретение. Предварительно фиксированную в формалиновой смеси, отпрепарированную петлю тонкой кишки весом 100 г, пропитанную промежуточным растворителем - ацетоном, на протяжении 4 недель при -20°C погружают в полимерную композицию, включающую синтетический каучук СКС-26, золотохлористоводородную кислоту и гидридсилоксановый олигомер, разведенные ацетоном в соотношении с композицией как 75% к 25%, помещают в герметичную, прочную металлическую камеру, в которой создают избыточное давление в 500 мм рт.ст. и температуру -8°C, вытесняющие из препарата промежуточный растворитель. В результате этого и происходит заполнение тканей препарата и межклеточного пространства полимером к концу 2-3 недели.

После окончания срока импрегнации препарат извлекают из загустевшей композиции, механическим путем удаляют остатки полимера с поверхности препарата и помещают его в термостат на 4 часа при температуре 38°C и тем самым вулканизацией полимера завершают приготовление препарата.

На кафедре оперативной хирургии и клинической анатомии с курсом инновационных технологий Самарского медицинского государственного университета предложенным способом изготовлено 7 препаратов, содержащих различные виды каучуков медицинского и технического назначения. Во всех экспериментах установлено, что пропитка межклеточного пространства полимером и медицинского и технического назначения протекает равномерно по всей толщине препарата и, по сравнению с известными способами, в более короткие сроки. Полученные препараты отличает большая прочность и высокая износостойкость.

Способ может найти применение в работе морфологических кафедр медицинских, ветеринарных и биологических факультетов Университетов, а также в работе биологических кабинетов средних специальных и общеобразовательных школ.