使用Mercox ™腐蚀铸件系统

最近出版物(经许可引用)
来自, 98-7期，1998年9月

脉管腐蚀铸件能提供
器官和组织的微脉管系统的
数量资料和形态资料

Fred E. Hossler
J. H. Quillen 医学院
John P. Lamb会堂，041室
解剖系
东田纳西州立大学
田纳西州强森市 37614 USA

简介：

将低粘性树脂灌注到脉管系统，然后让树脂聚合，就能得到器官和组织脉管系统的完整铸件。用碱溶解掉周围的树脂，剩下组织的复杂三维脉管模型。该模型用其它方法不容易得到，可用于扫描电子显微镜(SEM)研究。由于制备好的铸件似乎能如实复制器官的真实脉管解剖系统，包括脉管的尺寸，排列内腔的内皮细胞痕迹的详细资料，铸件一定也包含该脉管系统的数量资料¹。

方法¹

在使用前，麻痹该物种(60mg戊巴比妥/kg体重；i.p.)，并用抗凝血剂防止凝血(700 U肝磷脂/kg；i.p.)30分钟。打开腹腔，将导管插入大动脉(或供给相关器官的动脉)，血液和盐溶液或林格氏溶液从器官中涌出(37°C，80-100 mm Hg)。通过同一导管注入树脂(Mercox/催化剂，10/0.3；或Mercox/甲基丙烯酸甲酯/催化剂，8/2/0.4；维蒙特州伯林顿市莱德研究中心)，直到开始聚合（通常10分钟）。将树脂填充的组织在热水(50°C)中浸泡1个小时，使树脂固化。用5%的蚁酸（15分钟）和蒸馏水交互漂洗，除去组织，用冻干法干燥，装裱用于常规SEM。铸件用金镀喷溅镀膜，在10kV的SEM下观察。为了测定脉管容量，浸泡前后都要对填充树脂的组织进行称重，根据组织和树脂密度来计算脉管容量。铸造之前用稀释的乙醛定影液进行定色，能加强对内皮细胞详细资料的保存，作为铸件上的印迹，但可能延长浸泡过程。

结果和讨论：

高品质的铸件能显示器官脉管系统的三维空间排列(图1、2、3)，包括动脉、毛细血管、静脉和它们的阀门，并可能显示铸件表面内皮细胞的详细资料，包括内皮细胞核（图3、4、5）和内皮细胞壁的印迹。从这些印迹可以观察到内皮细胞关于脉管轴的方位，确定单位面积的内皮细胞数目，计算出内皮细胞的平均内腔表面积。动脉中，内皮细胞通常被大大拉长，与长脉管轴平行（图3、4），与此大不相同的是，静脉与毛细管中的内皮细胞要圆得多，导向要差得多（图5）。举例来说，图4所示的雏鸭眼的动脉表面铸件，平均每1000祄²有3.03个内皮细胞，从而每个细胞占用脉管壁面积约为328祄²。在这种情况下，细胞核印迹长度平均为16祄，而图5所示的雏鸭眼脉络膜铸件，细胞核更圆，平均长度为13祄。

如果能合理确定组织上的所有脉管已填充树脂（通常难以根据真实保证作出这一假定），则可以根据组织和铸件的重量与密度²,³估计出脉管容积。

从聚合树脂块确定的树脂密度为1.28 g/mL，使用的组织密度一般为1.05 m/mL。表I显示了几种不同条件下大鼠心脏和仓鼠肺的腐蚀铸件的测量方法。值得注意的是，从大鼠心脏铸件测量出的毛细管直径和毛细管间距值与在活的有机体内确定的值非常接近。

摘要和腐蚀铸件的其它可能应用。

我们发现文献中有使用脉管腐蚀铸件获得数量资料的许多其它例子，但简明起见，本报告只限于我们自己的工作。虽然脉管腐蚀铸件的主要应用是，并可能将继续保持为，说明组织和器官脉管的三维空间分布，高质量的铸件还能得到该脉管系统的有价值的数量资料。此外，我现在非常明白，在可用利用方法除去周围材料，留下完整铸件的时候，为什么不能用腐蚀铸造方法来说明或测量所有空的或多孔结构或材料的内在容积。应用可能包括确定管内腔模具中心、形状、容积，或显示材料科学可穿透物质中互相连接空间的分布。同样，可测量中空器官的容积，如膀胱或输尿管。一些实验室还考虑在铸造树脂中加入标记物质(如同位素、重金属、电子密集材料、感光材料或荧光物质)，以提高数量测量。

表I：腐蚀铸件测量实例



参量　　　　       仓鼠肺* 　　成年大鼠心脏*　　　　老年大鼠心脏*

                               3-5 月      　　　19-20 月

                             　右心室 　　　　　　　右心室

                               游离壁      　 　　游离壁





毛细管直径          -----          5.6+/-1.9 祄       5.7 +/-2.3祄



毛细管间距    　 　　-----         14.9+/-4.9 祄     12.7+/-5.6 祄



毛细管密度       　　-----            ---------            22.



2x10⁴ 祄²**



脉管容积       11.33+/-1.17%     10.01+/-1.06%     9.10+/-1.67%

*值为平均数+/-sd²,³
**17个样品的平均数

引用的文献

1. Kratky, R. G., Zeindler, C. M., Lo, D. K. C.,和 Roach, M. R., 1989 根据脉管铸件进行数量测量。扫描显微镜 3:937- 943.

2. Hossler, F. E., Douglas, J. E.,和 Douglas, L. E., 1986 用脉管腐蚀铸件和扫描电子显微镜对心肌毛细管的解剖学和形态测量学研究：适合于大鼠心脏的方法。扫描电子显微镜/1986/IV: 1469-1475.

3. Hossler, F. E., Douglas, J. E., Verghese, A., 和 Neal, L. 1991, 弹性蛋白酶肺气肿仓鼠的微脉管构造。J.电子显微镜技术。19: 406-418.


图 1.部分条纹石/狼鲈腮混合物的脉管腐蚀铸件。AF，输入丝动脉；EF，输出丝动脉；L，次级鳃薄板的毛细血管床。	图 2. 部分雏鸭眼的脉管腐蚀铸件，显示睫状体的毛细血管床(DB)和后部虹膜(I)。


图 3. 部分牛蛙眼的脉管腐蚀铸件，显示供给脉络膜（C）的动脉(A)。箭头，内皮细胞印迹。	图 4. 雏鸭眼动脉的腐蚀铸件表面，显示内皮细胞印迹(E)。


图 5. 部分雏鸭眼脉络膜的脉管腐蚀铸件。E，内皮细胞印迹。	图 6. 成年大鼠心室的部分心脏内表面脉管腐蚀铸件，显示小梁肌肉的毛细血管床。