Bảo tàng ngâm mẫu vật theo hai bước: trước hết dùng formol (dung dịch formaldehyde) để "cố định" mô, khoá các protein lại cho mẫu khỏi rữa, sau đó chuyển sang cồn khoảng 70% để cất giữ lâu dài. Formol là thuốc cố định, cồn mới là dung dịch bảo quản; nhiều người lẫn hai việc này với nhau. Một lọ mẫu ngâm đúng cách, được châm cồn đều đặn, có thể giữ được vài trăm năm.
Những lọ thuỷ tinh có từ thế kỷ 17
Ngâm mẫu trong rượu mạnh là cách xưa nhất. Thập niên 1660, nhà khoa học Anh Robert Boyle đã báo cáo với Hội Hoàng gia London về việc giữ xác động vật nhỏ trong "rượu cất" (spirit of wine). Chưa đầy nửa thế kỷ sau, nhà giải phẫu học Hà Lan Frederik Ruysch nổi tiếng khắp châu Âu với những lọ mẫu ngâm tinh xảo. Sa hoàng Pyotr Đại đế mua bộ sưu tập của ông, và nhiều lọ còn được trưng tới nay ở bảo tàng Kunstkamera tại Saint Petersburg.
Formaldehyde đến muộn hơn nhiều. Chất này được tổng hợp ở thế kỷ 19, và năm 1893 bác sĩ Đức Ferdinand Blum nhận ra nó làm mô cứng lại và giữ nguyên hình dạng. Từ đó formol trở thành thuốc cố định tiêu chuẩn của giải phẫu bệnh và bảo tàng tự nhiên.
Các bảo tàng lớn giữ những "bộ sưu tập ngâm" khổng lồ. Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London có hàng triệu mẫu ngâm, trong đó có nhiều mẫu Charles Darwin mang về từ chuyến đi trên tàu Beagle, và một con mực ống khổng lồ dài khoảng 8,6 m được trưng trong bể lớn.
Cố định và bảo quản: hai việc khác nhau
Formol làm gì
Formol bán trên thị trường là dung dịch khoảng 37–40% formaldehyde trong nước. Khi dùng cố định mẫu, người ta pha loãng thành "formol 10%", tức chỉ khoảng 4% formaldehyde. Phân tử formaldehyde tạo các cầu nối hoá học giữa những phân tử protein, giống như khâu chúng dính vào nhau. Mô trở nên chắc, enzyme không phân huỷ được nữa, vi khuẩn không ăn được.
Với con vật to, dung dịch thấm từ ngoài vào rất chậm, nên kỹ thuật viên phải tiêm formol vào bụng, vào cơ dày, hoặc rạch một đường nhỏ cho thuốc vào khoang cơ thể. Cố định kéo dài từ vài ngày đến vài tuần tuỳ kích thước.
Vì sao không để luôn trong formol
- Theo thời gian, formol bị oxy hoá thành axit formic. Axit này ăn mòn xương, vỏ, răng, làm mẫu mềm nhũn.
- Formaldehyde là chất gây ung thư. Năm 2004, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) xếp formaldehyde vào Nhóm 1, nhóm chắc chắn gây ung thư ở người. Mở lọ formol mỗi lần kiểm tra là thêm một lần phơi nhiễm cho nhân viên.
- Formol làm ADN đứt gãy, khó phân tích gen về sau.
Vì thế sau khi cố định, mẫu được ngâm rửa nhiều lần trong nước để loại formol, rồi chuyển qua cồn có nồng độ tăng dần cho tới khoảng 70–75%. Đây là nồng độ đủ cao để diệt vi sinh vật mà không làm mô co rút quá mức như cồn tuyệt đối.
So sánh các dung dịch ngâm
| Dung dịch | Vai trò | Ưu điểm | Nhược điểm |
|---|---|---|---|
| Formol 10% (có đệm) | Cố định | Giữ hình dạng, cấu trúc mô rất tốt | Độc, gây ung thư; dễ chua hoá nếu không có đệm |
| Cồn etylic 70–75% | Bảo quản lâu dài | Ít độc hơn, giữ mẫu nhiều năm | Dễ cháy, bay hơi, làm phai màu |
| Cồn etylic 95% trở lên | Giữ mẫu mô cho phân tích ADN | ADN bền | Làm mẫu co và giòn, không hợp để trưng bày |
| Cồn isopropyl | Bảo quản (một số nơi) | Rẻ hơn ở một số nước | Mùi nặng, làm mẫu co nhiều hơn |
| Glycerin | Mẫu làm trong suốt để xem xương | Rõ cấu trúc | Chỉ dùng cho kỹ thuật đặc biệt |
Đời sống của một lọ mẫu ngâm
Vào kho mẫu ngâm của một bảo tàng là thấy những giá cao xếp kín lọ thuỷ tinh, ánh đèn mờ, mùi cồn thoang thoảng. Công việc hằng năm ở đây khá lặng lẽ nhưng không được bỏ:
- Kiểm tra mực dung dịch. Cồn bay hơi qua nắp, dù rất chậm. Mực cồn tụt xuống để lộ phần mẫu là phần ấy khô và hỏng ngay. Nhân viên đi kiểm từng giá và châm thêm.
- Kiểm tra nồng độ. Cồn bay hơi nhanh hơn nước, nên lâu ngày dung dịch loãng dần. Người ta dùng tỷ trọng kế hoặc máy đo để biết khi nào cần thay.
- Thay nắp, gioăng. Nắp kim loại đời cũ gỉ sét, gioăng cao su lão hoá. Nhiều kho chuyển dần sang nắp nhựa polypropylene có gioăng bền với cồn.
- Kiểm tra nhãn. Nhãn bên trong lọ làm bằng giấy chịu cồn, viết bút chì hoặc mực lưu trữ đặc biệt, vì mực thường sẽ tan. Nhãn ngoài lọ chỉ là bản phụ, có thể bong.
- Theo dõi màu dung dịch. Cồn ngả vàng nâu là dấu hiệu chất béo, sắc tố từ mẫu tan ra; nếu đục bất thường là dấu hiệu mẫu có vấn đề.
Mẫu ngâm cồn mất màu theo thời gian. Con cá vàng óng ánh khi bắt sẽ nhạt dần thành màu kem. Vì vậy các nhà thu mẫu luôn chụp ảnh màu mẫu tươi trước khi ngâm, và ghi màu sắc vào sổ thực địa.
Phòng chống cháy
Một kho chứa hàng chục nghìn lít cồn là một kho nhiên liệu. Các kho mẫu ngâm hiện đại đặt trong khu nhà riêng, nhiệt độ mát, có hệ thống chữa cháy, thông gió chống tích tụ hơi cồn, đèn và thiết bị điện loại chống cháy nổ. Đó là lý do khách tham quan thường chỉ được xem qua cửa kính.
Những kỹ thuật khác đáng biết
Làm trong suốt và nhuộm xương
Với cá nhỏ, ếch nhái, phôi động vật, các nhà nghiên cứu dùng enzyme tiêu hoá để làm phần thịt trong suốt, rồi nhuộm xương cứng màu đỏ, sụn màu xanh. Kết quả là những mẫu vật như pha lê, cho thấy toàn bộ bộ xương mà không cần mổ. Đây là kỹ thuật phòng thí nghiệm, dùng hoá chất cần thao tác đúng quy định.
Nhựa hoá (plastination)
Kỹ thuật do bác sĩ Đức Gunther von Hagens phát triển cuối thập niên 1970: thay nước và mỡ trong mô bằng nhựa silicone hoặc epoxy, cho ra mẫu khô, không mùi, cầm được bằng tay. Nhiều trường y dùng mẫu nhựa hoá để dạy giải phẫu.
Giữ mô cho phân tích gen
Ngày nay, khi thu một con vật về bảo tàng, người ta thường cắt riêng một mẩu mô nhỏ, ngâm trong cồn 95% hoặc đông lạnh sâu, trước khi đem phần còn lại đi cố định formol. Mẩu mô ấy được đánh cùng số hiệu với mẫu ngâm để sau này đối chiếu.
Lưu ý an toàn cho người ngoài nghề
Phần này không phải hướng dẫn làm mẫu ngâm. Formol là hoá chất độc cần tủ hút, găng, kính bảo hộ và quy trình xử lý chất thải; việc ngâm mẫu thuộc về phòng thí nghiệm và bảo tàng.
- Không tự mua formol về ngâm mẫu tại nhà. Hơi formaldehyde gây cay mắt, kích ứng đường hô hấp; phơi nhiễm lâu dài làm tăng nguy cơ ung thư vòm họng.
- Formol tuyệt đối không dùng cho thực phẩm. Formaldehyde không nằm trong danh mục phụ gia được phép dùng trong thực phẩm ở Việt Nam. Rượu ngâm động vật bán trôi nổi là đồ uống, không phải mẫu vật, và mọi lời mời "ngâm cho lâu hỏng" bằng hoá chất đều nên tránh xa.
- Lọ mẫu ngâm cũ thừa kế hoặc mua lại: đừng mở nắp ngửi thử, không để trẻ em nghịch. Nếu thấy rò rỉ, mở cửa cho thoáng, đeo găng đặt lọ vào hộp nhựa kín và hỏi ý kiến một bảo tàng, trường đại học sinh học về cách xử lý.
- Côn trùng, vỏ ốc tự sưu tầm: chọn cách bảo quản khô (sấy, phơi, giữ trong hộp kín có hút ẩm), an toàn hơn nhiều so với ngâm dung dịch.
Góc nhìn hôm nay: nơi có thể đến xem
Ở Việt Nam, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (Hà Nội) và Bảo tàng Hải dương học thuộc Viện Hải dương học ở Nha Trang trưng bày nhiều mẫu ngâm động vật, đặc biệt là sinh vật biển. Các bảo tàng động vật của những trường đại học khoa học tự nhiên cũng có kho mẫu ngâm phục vụ giảng dạy, đôi khi mở cửa cho học sinh theo đoàn.
Khi đứng trước một lọ mẫu, hãy tìm số hiệu và nhãn. Nếu được giải thích, hãy hỏi người hướng dẫn mẫu được cố định bằng gì, ngâm trong gì, châm cồn bao lâu một lần. Những câu hỏi ấy cho thấy cả một nghề đứng sau một chiếc lọ thuỷ tinh tưởng như đứng yên.
Câu hỏi thường gặp
Mẫu vật trong bảo tàng ngâm bằng gì?
Phần lớn mẫu được cố định bằng formol rồi chuyển sang cồn etylic khoảng 70–75% để giữ lâu dài. Một số nơi dùng cồn isopropyl, còn mẫu cần phân tích ADN thì giữ trong cồn 95% hoặc đông lạnh.
Formol khác cồn trong ngâm mẫu thế nào?
Formol khoá các protein lại để mô không phân huỷ, gọi là cố định. Cồn là dung dịch bảo quản lâu dài, ít độc hơn và không làm mục xương như formol bị chua hoá theo thời gian.
Formol có độc không?
Có. Formaldehyde gây kích ứng mắt, mũi, họng và được IARC xếp vào nhóm chắc chắn gây ung thư ở người từ năm 2004. Chỉ nên tiếp xúc trong phòng thí nghiệm có tủ hút và đồ bảo hộ.
Mẫu ngâm cồn giữ được bao lâu?
Nếu lọ kín, cồn được châm đều và giữ đủ nồng độ, mẫu ngâm có thể tồn tại hàng trăm năm. Một số lọ mẫu từ thế kỷ 18 vẫn còn được trưng bày ở châu Âu.
Vì sao mẫu ngâm bị mất màu?
Cồn hoà tan và phá huỷ dần nhiều sắc tố trong da, vảy, lông. Vì vậy người thu mẫu luôn chụp ảnh và ghi màu sắc khi mẫu còn tươi.
