Quy trình làm tiêu bản? Các công bố khoa học về Quy trình làm tiêu bản

Giới thiệu về tiêu bản

Tiêu bản là mẫu vật sinh học được xử lý, bảo quản và trưng bày để phục vụ cho nghiên cứu khoa học, giảng dạy hoặc triển lãm. Tiêu bản có thể là một phần hoặc toàn bộ cơ thể của thực vật, động vật, vi sinh vật hoặc mô, cơ quan của sinh vật. Kỹ thuật làm tiêu bản không chỉ giúp bảo tồn mẫu vật trong thời gian dài mà còn giữ nguyên được đặc điểm hình thái và cấu trúc sinh học đặc trưng.

Trong giáo dục và nghiên cứu, tiêu bản đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Chúng giúp sinh viên quan sát trực quan đặc điểm giải phẫu, sinh lý, giúp nhà khoa học theo dõi biến đổi sinh học, và là cơ sở cho việc phân loại, định danh sinh vật. Ngoài ra, tiêu bản còn có giá trị trong y học pháp y, bảo tàng lịch sử tự nhiên, và ngành dược học.

Phân loại tiêu bản

Có nhiều cách phân loại tiêu bản dựa vào loại mẫu vật, mục đích sử dụng hoặc phương pháp bảo quản. Phổ biến nhất bao gồm:

• Tiêu bản khô: Mẫu vật được làm khô hoàn toàn để ngăn chặn phân hủy. Áp dụng cho thực vật, côn trùng, xương, mô cứng, động vật nhồi bông.
• Tiêu bản ướt: Mẫu vật được bảo quản trong dung dịch như formalin hoặc cồn để giữ nguyên hình thái và cấu trúc. Dùng cho nội tạng, mô mềm, cá, động vật không xương sống.
• Tiêu bản vi thể (hiển vi): Mẫu được cắt mỏng và nhuộm màu, gắn trên lam kính để quan sát dưới kính hiển vi. Áp dụng trong mô học, bệnh học và sinh học tế bào.
• Tiêu bản vi sinh vật: Mẫu gồm vi khuẩn, nấm, tảo, virus… Được cố định trên lam kính hoặc nuôi cấy trên môi trường thạch.

Quy trình làm tiêu bản thực vật

Tiêu bản thực vật là một trong những loại phổ biến nhất trong giảng dạy và nghiên cứu thực vật học. Các bước gồm:

1. Thu thập mẫu vật: Chọn cây hoặc bộ phận đại diện, có đủ các đặc điểm nhận dạng (lá, hoa, quả). Ghi lại thông tin nơi thu mẫu, ngày giờ, môi trường sống.
2. Ép tiêu bản: Dùng máy ép hoặc khung ép thực vật bằng gỗ/kẽm. Đặt mẫu giữa hai lớp giấy báo hút ẩm và thay giấy hằng ngày. Thời gian ép từ 7–14 ngày tùy độ ẩm và kích thước.
3. Gắn mẫu: Sau khi khô, gắn mẫu vào giấy tiêu bản khổ lớn (thường là khổ A3). Dùng keo dán hoặc chỉ khâu. Đính kèm nhãn ghi tên khoa học, họ, người thu mẫu, tọa độ GPS.
4. Bảo quản: Cất mẫu trong tủ chống ẩm, thường xuyên kiểm tra mối mọt. Có thể xử lý bằng băng phiến hoặc silica gel.

Xem hướng dẫn chi tiết tại Kew Gardens Herbarium.

Quy trình làm tiêu bản động vật

1. Tiêu bản khô

Áp dụng cho mẫu côn trùng, động vật nhỏ, xương hoặc động vật nhồi bông. Các bước cơ bản:

1. Giết mẫu vật: Sử dụng ethyl acetate, chloroform hoặc đông lạnh nhanh chóng. Đảm bảo nhân đạo và tuân thủ đạo đức nghiên cứu.
2. Định hình: Sắp xếp mẫu theo tư thế tự nhiên. Dùng kim ghim để cố định cánh, chân trên bảng xốp. Có thể tạo khuôn hỗ trợ định hình.
3. Sấy khô: Đặt trong buồng sấy nhiệt độ thấp (30–40°C) hoặc phơi tự nhiên nơi khô ráo. Thời gian sấy từ 3–10 ngày.
4. Bảo quản lâu dài: Đặt vào hộp nhựa hoặc kính có đệm chống va chạm. Thêm băng phiến hoặc chất hút ẩm.

2. Tiêu bản ướt

Áp dụng với mẫu vật mềm, nội tạng, động vật không xương sống:

1. Cố định mẫu: Dùng dung dịch formalin 10% ngâm từ 24–72 giờ tùy kích thước mẫu. Công thức: $HCHO + H_2O \rightarrow CH_2(OH)_2$
2. Rửa mẫu: Rửa dưới vòi nước ít nhất 12 giờ để loại bỏ dư formalin (hóa chất độc).
3. Bảo quản: Ngâm trong dung dịch cồn 70% hoặc formol 5% pha glycerin để tránh bay hơi và co rút mẫu.
4. Đóng gói: Cho mẫu vào lọ thủy tinh có nắp kín, dán nhãn thông tin rõ ràng.

Xem thêm nghiên cứu tại ScienceDirect.

Quy trình làm tiêu bản vi thể (hiển vi)

Tiêu bản hiển vi là công cụ không thể thiếu trong mô học, bệnh học, sinh lý học… Các bước chuẩn:

1. Cố định: Ngâm mô vào formalin 10% để bảo tồn cấu trúc tế bào.
2. Khử nước: Dùng ethanol từ nồng độ thấp đến cao (70%, 80%, 90%, 100%) để loại bỏ nước khỏi mô.
3. Làm trong: Dùng xylene để thay thế ethanol, giúp paraffin thâm nhập dễ dàng.
4. Nhúng paraffin: Ngâm mẫu vào paraffin nóng (60°C) ít nhất 2–4 giờ.
5. Đúc khối: Đổ paraffin vào khuôn, định hình mẫu trong khối sáp.
6. Cắt lát: Dùng máy vi phẫu cắt lát mỏng độ dày $3{-}5\ \mu m$.
7. Gắn lên lam kính: Dùng nước ấm gắn lát cắt lên lam, để khô.
8. Nhuộm màu: Phổ biến nhất là Hematoxylin - Eosin (H&E):
   • Hematoxylin: nhuộm nhân tế bào màu tím
   • Eosin: nhuộm bào tương màu hồng
9. Bảo quản: Gắn keo mặt kính và dán nhãn. Lưu trữ trong tủ chuyên dụng tránh ẩm và ánh sáng.

Quy trình làm tiêu bản vi sinh vật

Vi sinh vật thường được làm tiêu bản theo các cách:

1. Tiêu bản tươi

Đặt giọt mẫu trên lam kính, đậy lamel và quan sát ngay. Có thể dùng kỹ thuật “huyết thanh đong đưa” hoặc “giọt treo”.

2. Tiêu bản cố định

1. Trải mẫu: Dùng que cấy bôi mẫu mỏng lên lam kính.
2. Sấy khô: Để mẫu khô tự nhiên hoặc hơ trên ngọn lửa.
3. Cố định bằng nhiệt: Hơ mẫu nhanh qua lửa 3 lần để bám chặt vào lam.
4. Nhuộm màu: Tùy mục đích quan sát. Ví dụ:
   • Gram (+): xanh tím
   • Gram (−): hồng

Yêu cầu về đạo đức và an toàn

• An toàn hóa chất: Luôn mang găng tay, khẩu trang, làm việc trong tủ hút khí độc khi dùng formalin, xylene, ethyl acetate.
• Đạo đức trong nghiên cứu: Không thu mẫu vật từ vùng cấm, không giết động vật có nguy cơ tuyệt chủng. Tuân thủ quy định pháp lý và đạo đức.
• Xử lý chất thải: Hóa chất và mẫu vật thừa phải được xử lý theo hướng dẫn của Bộ Tài nguyên & Môi trường hoặc cơ sở y tế.

Kết luận

Quy trình làm tiêu bản là một nghệ thuật kết hợp giữa kỹ thuật sinh học, kiến thức hóa học và sự kiên nhẫn. Mỗi loại mẫu vật cần phương pháp riêng để đảm bảo bảo tồn chính xác, lâu dài và an toàn. Với sự phát triển của khoa học, nhiều kỹ thuật mới như tiêu bản nhựa (plastination), kỹ thuật 3D scan đã và đang được ứng dụng rộng rãi.

Để tìm hiểu chuyên sâu hơn, bạn có thể tham khảo tại:

• NCBI - Specimen Preservation Methods
• ScienceDirect - Specimen Preparation
• Herbarium World