ISTORIJSKI RAZVOJ

Usled tendencije bioloških tkiva da se razlažu i trule s vremenom, razvijene su mnoge tehnike konzervacije kadavera. Najstariji podaci o ovim tehnikama poznati su još iz vremena drevnog Egipta. Stari Egipćani su smatrali da je za večni život duše neophodno, nakon smrti, što bolje sačuvati telo. Na žalost, nikakvi pisani tragovi o detaljima procesa mumifikacije koji su oni koristili još uvek nisu pronađeni.
Najstariji pisani dokument o mumifikaciji potiče od Herodota (450. godina pne), grčkog putnika i istoričara. Pri klasičnim mumifikacijama uklanjani su svi unutrašnji organi, telo je ispirano vodom i aromatičnim rastvorima, a zatim sušeno sodom (Na₂CO₃ x 10H₂O). Nakon sušenja, ostaci bi bivali oblagani različitim smolama i uvijani u lanene tkanine.
Kroz istoriju su se, uporedo sa razvojem biologije i medicine, razvijale i nove tehnike konzervacije tkiva. Bojl (Robert Boyle) je 1663. godine razvio metodu prema kojoj je uspeo da očuva zmiju u Aqua vitae-i (koncentrovan rastvor etanola). Svamerdam (Jan Swammerdam) je prvi koji je krajem XVII veka započeo sa injektovanjem voskastih materija zarad očuvanja unutrašnjih organa i mekog tkiva.
Hemičar Hofman (Wilhelm von Hofmann) je 1863. godine doveo do nagle ekspanzije u ovoj oblasti - otkrio je gas koji je nazvao "mravlji aldehid". Rastvor ovog gasa u vodi, masenog udela 40% - formalin, prvi je kao fiksativ iskoristio Kon (Ferdinand Julius Cohn) 1893. godine. Formalin je odličan fiksativ. On koaguliše proteine, očvršćava tkiva i istovremeno ih steriliše. Velika mana mu je nemogućnost difuzije kroz tkiva, kao što to čini etanol. Takođe, formalin obezbojava tkiva i isparava, pri čemu postaje iritantan za oči i respiratorni trakt. Formaldehidu se dodaje fenol koji dodatno steriliše tkiva i štiti ih od napada gljiva. Glicerin se takođe dodaje, kako bi sprečio isušivanje tkiva. Rastvor formalina se najčešće priprema mešanjem 1 L formaldehida, 500 mL glicerina, 500 mL fenola i 8 L vode. Za konzervaciju prosečnog tela se utroši oko 7 litara ovog rastvora.

Slika 1. Plastinirana glava muškarca na kojoj je prikazan krvni sistem

Novu metodu balsamovanja razvio je 1979. godine nemački anatom poljskog porekla - Ganter fon Hejgens (Gunther von Hagens) i nazvao je plastinacija. Ova metoda ne samo da održava kadaver, već ga čini da izgleda kao živ, a uz to ima i antiseptična svojstva. Za plastinaciju se telo najpre fiksira u formalinu. Nakon toga se secira kako bi se pogodno prikazale željene topografske odlike. Tkivo se zatim dehidratiše acetonom na -25 °C, pri čemu se iz njega uklanjaju i masti. Osušeno tkivo se zatim uranja u "tečnu plastiku" koja ispunjava sve praznine, a nakon grejanja ili izlaganja UV zracima dolazi i do očvršćavanja uzorka. Priprema je dugotrajna i može trajati i do 1500 radnih sati. Nakon pripreme, uzorke možemo seći kako bismo dobili uzdužne ili poprečne preseke.
Pored konzervacije celih kadavera, postoji i mogućnost plastinacije jednog organa ili izdvojenog tkiva. Postupak je gotovo identičan, a zahteva nešto manje vremena: 4-12 nedelja. U zavisnosti od organa koji se konzervira i optičkih osobina koje želimo da postignemo mogu se koristiti različiti polimeri: silikonska guma, epoksidi ili poliestarske smole (npr. Biodur® S10/S3). Plastinirani uzorci su suvi, dugotrajni i bez mirisa, te danas zazuzimaju sve veću ulogu kao idealno sredstvo za učenje anatomije u tri dimenzije.

METOD PLASTINACIJE

Plastinacija je relativno jednostavan proces koji za cilj ima konzervaciju tela u edukacione i umetničke svrhe. Ona, poput mnogih revolucionarnih pronalazaka, ima jednostavne osnove. Generalizovano, plastinacija se može izvršiti kroz pet osnovnih koraka:
1. Balsamovanje i anatomska disekcija
Prvi korak procesa je zaustavljanje raspada tela upumpavanjem rastvora formalina u telo, kroz arterije. Formalin ubija sve bakterije i hemijski zaustavlja raspadanje tkiva. Koristeći alate za disekciju, koža, masno i vezivno tkivo se uklanjaju kako bi se pripremile individualne anatomske strukture.
2. Uklanjanje vode i telesnih masti
Telesna voda i rastvorne masti se rastvaraju iz tela kada se ono stavi u kupatilo sa odgovarajućim rastvaračem, najčešće je to u acetonsko kupatilo.
3. Impregnacija
Impregnacija predstavlja centralni korak plastinacije. Tokom impregnacije reaktivni polimer, npr. silikonska guma, zamenjuje aceton. Da bi se ovo postiglo, uzorak se uranja u rastvor polimera i postavlja u vakuumsku komoru. Vakuum izvlači aceton iz tela i pomaže polimeru da dopre do svake ćelije.
4. Pozicioniranje
Nakon vakuumske impregnacije, telo se postavlja u željeni položaj. Svaka pojedinačna anatomska struktura se poravnjava i fiksira žicama, iglama i klemama.
5. Očvršćavanje
U poslednjem koraku, uzorak očvršćava. U zavisnosti od korišćenog polimera, očvršćavanje se izvodi pomoću gasa, svetlosti ili toplote. Disekcija i plastinacija jednog celog ljudskog tela zahtevaju oko 1500 radnih časova i obično jednu kalendarsku godinu kako bi pravilno bili izvršeni.

Slika 2. Faze plastinacije: a) prva faza - balsamovanje; b) druga faza - uklanjanje vode i masti; c) treća faza - impregnacija; d) četvrta faza - pozicioniranje

Nakon svih pet faza, finalni "proizvod" je kadaver koji je suv, bez neugodnog mirisa i očvrsao u željenom položaju. Prvobitna ideja je bila da se ovakva tela koriste u svrhe izučavanja anatomije. Danas metoda postaje sve popularnija kroz izložbe plastiniranih tela koje se organizuju širom sveta, a čiji je idejni tvorac doktor Hejgens, čovek zaslužan za razvijanje ove tehnike od samog početka.

Slika 3. Primer plastiniranih leševa - dva fudbalera

POLIMERI

U zavisnosti od planirane upotrebe preparata kao i od željenih osobina, na raspolaganju nam je veliki broj sintetskih, reaktivnih polimera različitih strukturnih klasa koji se mogu upotrebiti za potrebe plastinacije. Neki od najčešće korišćenih su:
1. Silikonski polimeri
BIODUR® S 10 (SR10)
S 10 je pogodan za sve makroskopske uzorke sklone truljenju. Standardna tehnika pri korišćenju ovog polimera je jednostavna za rukovanje i zahteva relativno skromnu tehničku opremu. Stoga je jako pogodna za početnike u ovom poslu.

Slika 4. Srce plastinirano koristeći S 10

2. Epoksidne smole
BIODUR® E 20 (EP20 - EP22)
Kapilarno propustljive smole, najpogodnije su za prezentaciju kontrasta boje pri plastinaciji i za pripremu koronarnih preparata. E 20 se karakteriše odličnom čvrstinom i niskim procentom širenja, otporna je na aceton, a može da izdrži i metilen-hlorid pri izlaganju u kraćim vremenskim periodima (manje od 24 časa). Dostupna je u verzijama bez boje (EP20), crvenoj (EP21) i plavoj boji (EP22).

Slika 5. (levo) Plastinat krvnih sudova ljudskog srca dobijen korišćenjem E20 i E21; (desno) Plastinat ljudske placente dobijen kirišćenjem E21 i E22

3. Poliestri
BIODUR® P 35 (PP35)
Pogodni su za plastinaciju odrezaka mozga. Osobine polimera uzrokuju naročito dobru diferencijaciju boja između sive i bele mase mozga.

Slika 6. Preseci ljudskog mozga plastinirani pomoću PP35

ZAKLJUČAK

Kroz istoriju su razvijane mnoge tehnike konzervacije tkiva, počev od starog Egipta, pa do današnjih dana. Iako je danas najpopularnija metoda čuvanja kadaveru u formalinu (što zbog jednostavnosti pripreme, što zbog cene), nju sve više potiskuje savremenija metoda plastinacije.
Ovu metodu je 1979. godine razvio nemački anatom fon Hejgens. Priprema uzorka izvodi se kroz pet relativno jednostavnih koraka: disekcija, uklanjanje vode i masti, impregnacija polimerima, pozicioniranje i očvršćavanje. Nakon pripreme uzorka (koja može trajati i do godinu dana) dobijamo kadaver koji je suv i bez neprijatnog mirisa. Ovakvi preparati sa jasno izraženim anatomskim karakteristikama koriste se u svrhe izučavanja anatomije, ali i u umetničke svrhe - pravljenje izložbi plastiniranih tela u raznim pozama.
Impregnacija uzoraka vrši se silikonskim polimerima, epoksidnim smolama ili poliestrima. Plastinati se takođe mogu bojiti kako bismo dodatno iskazali neke anatomske karakteristike. Kao sredstva za bojenje najčešće se koriste neke slabo rastvorne neorganske supstance (koje se često koriste i u kvalitativnoj analitičkoj hemiji).
I pored svih prednosti ove metode, ostaju otvorena mnoga etička pitanja o prikupljanju tela donora, kao i njihovom javnom izlaganju.

REFERENCE

[1] Saeed, M.; Rufai, A. A.; Elsayed, S. E. Saudi Med J, 2001, 22, 956
[2] Bohannon, J. Science, 2003, 301, 1172
[3] www.bodyworlds.com
[4] www.biodurproducts.com
[5] www.bodiestheexhibition.com