Πλαστικοποίηση: Μια επαναστατική τεχνική για τα OrganKits
Η πλαστικοποίηση είναι μια επαναστατική ανατομική τεχνική που μεταμορφώνει τον τρόπο διδασκαλίας της ανατομίας στα πανεπιστήμια, προσφέροντας μια απαράμιλλη μέθοδο συντήρησης πραγματικών βιολογικών δειγμάτων, τα οποία μπορούν να χειριστούν με γυμνά χέρια σε οποιοδήποτε εκπαιδευτικό περιβάλλον. Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση βρίσκεται στον πυρήνα του έργου OrganKits.
Η πλαστικοποίηση, που εφευρέθηκε αρχικά από τον Δρ Gunther von Hagens τη δεκαετία του 1970, είναι μια διαδικασία που αντικαθιστά τα βιολογικά υγρά (κυρίως νερό και λιπίδια) με ένα ανθεκτικό πολυμερές (σιλικόνη, εποξική
ρητίνη, πολυεστέρας), με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ανατομικά δείγματα που μοιάζουν με ζωντανά και μπορούν να μελετηθούν χωρίς να αποσυντεθούν.
Η πλαστικοποίηση αποτελεί μια πρωτοποριακή καινοτομία σε αυτό το έργο, προσφέροντας ένα απαράμιλλο πλεονέκτημα στη δημιουργία εξαιρετικά λεπτομερών και ανθεκτικών πραγματικών οργάνων για τη δευτεροβάθμια ή την τριτοβάθμια εκπαίδευση, ένα περιβάλλον όπου η πλαστικοποίηση έχει χρησιμοποιηθεί ελάχιστα. Με την εισαγωγή αυτής της προηγμένης τεχνικής σε πρώιμα στάδια της μάθησης, το έργο OrganKits καθιστά την υψηλής ποιότητας ανατομική εκπαίδευση πιο προσιτή στους νεότερους μαθητές, γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ των παραδοσιακών μεθόδων διδασκαλίας και της πρωτοποριακής ανατομικής συντήρησης. Επιπλέον, το έργο στοχεύει να καταδείξει το δυναμικό των πλαστικοποιημένων οργάνων για την εκπαίδευση STEAM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική, Τέχνες και Μαθηματικά). Με την ενσωμάτωση της πλαστικοποίησης στα προγράμματα σπουδών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, οι μαθητές αποκτούν πρακτική εμπειρία με πραγματικά βιολογικά δείγματα, ενισχύοντας την κατανόησή τους για την ανατομία και άλλες επιστημονικές disciplines. Αυτή η προσέγγιση προάγει τη διεπιστημονική μάθηση, γεφυρώνοντας την επιστημονική ακρίβεια με τη δημιουργική
εξερεύνηση, εμπνέοντας τελικά τις επόμενες γενιές επαγγελματιών.
The project partner Discover-IN (Murcia) is a plastination company that has been intensively dedicated to producing all the plastinated specimens for this project. A total of 448 specimens have been created using real organs—including hearts, brains, stomachs, intestines, lungs, kidneys, testicles, uterus, knees and legs—from ovine, bovine, and swine sources. Standardized plastination protocols were specifically designed for these organs, following strict ISO 9001:2015 quality assurance guidelines to ensure consistency and excellence throughout the process.
Unlike traditional preservation methods where real organs are usually preserved from decay by using formalin, plastination produces dry, odorless, and durable specimens, making them ideal for hands-on learning experiences. This means that every vein, valve, and tissue layer of an organ can be examined as it would appear in a living system.
Among the different plastination techniques, the silicone technique S10 (Biodur®) is the gold standard in education (De Jong & Henry, 20071). This technique comprises several fundamental steps :
- Αφυδάτωση – Το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την απομάκρυνση του νερού και των λιπιδίων από τον ιστό για την πρόληψη της
αποσύνθεσης. Το όργανο βυθίζεται σε κρύο λουτρό ακετόνης σε θερμοκρασίες από -20°C έως -30°C. Η ακετόνη δρα ως ισχυρός αφυδατωτικός παράγοντας, αντικαθιστώντας σταδιακά την περιεκτικότητα σε νερό των κυττάρων. Αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει αρκετές εβδομάδες, ανάλογα με το μέγεθος και την πυκνότητα του δείγματος. Συχνά απαιτούνται πολλαπλά λουτρά ακετόνης για να εξασφαλιστεί η πλήρης αφυδάτωση πριν προχωρήσουμε στην επόμενη φάση. - Εξαναγκαστική εμποτισμός – Σε αυτό το κρίσιμο στάδιο, το αφυδατωμένο όργανο τοποθετείται σε έναν θάλαμο κενού που περιέχει ένα αντιδραστικό πολυμερές, συνήθως σιλικόνη. Καθώς η πίεση του κενού μειώνεται, η ακετόνη που έχει παγιδευτεί στους ιστούς αρχίζει να εξατμίζεται και να εξέρχεται από το δείγμα. Αυτό δημιουργεί μια διαφορά πίεσης που ωθεί τη σιλικόνη στην κυτταρική δομή του οργάνου. Η διαδικασία ελέγχεται σχολαστικά για να εξασφαλιστεί η πλήρης διείσδυση του πολυμερούς, διατηρώντας τις περίπλοκες ανατομικές λεπτομέρειες τόσο σε μικροσκοπικό όσο και σε μακροσκοπικό επίπεδο.
- Τοποθέτηση και σκλήρυνση (σκληρύνση) – Μόλις εμποτιστεί πλήρως με σιλικόνη, το δείγμα τοποθετείται προσεκτικά στην επιθυμητή ανατομική του μορφή. Στη συνέχεια, εφαρμόζεται ένας παράγοντας σκλήρυνσης, όπως ένας καταλύτης σε μορφή αερίου ή υγρού, για να ξεκινήσει η διαδικασία σκλήρυνσης. Αυτό το βήμα εξασφαλίζει ότι το δείγμα διατηρεί τη φυσική του μορφή, ενώ γίνεται ανθεκτικό και ανθεκτικό. Η διαδικασία σκλήρυνσης μπορεί να διαρκέσει από μερικές ημέρες έως εβδομάδες, ανάλογα με τον τύπο του πολυμερούς που χρησιμοποιείται. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα ξηρό, άοσμο και μακράς διαρκείας ανατομικό δείγμα που διατηρεί την υφή και τη δομική πιστότητα του αρχικού οργάνου.
- Με την ενσωμάτωση της πλαστικοποίησης στα OrganKits, το έργο μπορεί να προσφέρει δείγματα υψηλής πιστότητας που βελτιώνουν την ανατομική εκπαίδευση καθώς και άλλες επιστήμες στον τομέα STEAM, βελτιώνοντας τελικά τα μαθησιακά αποτελέσματα για τους σημερινούς νέους φοιτητές και τους μελλοντικούς ικανούς επαγγελματίες.
1. De Jong K., Henry R. Πλαστικοποίηση βιολογικού ιστού με σιλικόνη: Τεχνική χαμηλής θερμοκρασίας Biodur© S10/Sl5 Τεχνική και προϊόντα. J. Int. Soc. Plast. 22: 2-14 (2007). DOI: https://doi.org/10.56507/ZLMJ7068
Από τον Octavio M. López Albors
Συντονιστής έργου
Πανεπιστήμιο της Μούρθια