Chắc hẳn trong số nhiều người, đã có bạn đã có lần ép hoa, lá khô, những mẫu bướm khô vào trang sách vở. Đây là hình thức đơn giản nhất của tiêu bản.
Một trong những lĩnh vực rất thú vị của các ngành thuộc Sinh học chính là tiêu bản. Sinh viên ngành Y học giải phẫu trên đâu? Đó là trên tiêu bản người. Các nhà động vật, thực vật học chạy DNA loài nhờ cái gì? Đó là tiêu bản động vật, thực vật. Học sinh vào bảo tàng Khoa học Tự nhiên rồi xem cái gì? Đó là tiêu bản nhồi bông. Làm tiêu bản là một công việc đòi hỏi người làm hết sức tỉ mỉ, chỉ cần lơ là một chút thôi, mẫu sẽ hư hỏng, hoặc nhìn phản cảm, đó là một chuỗi các công đoạn mang tính khoa học và cả nghệ thuật.
Trong chương trình trung học cơ sở, các em học sinh sẽ được thầy cô hướng dẫn và tìm hiểu về thế giới động vật, đặc biệt là côn trùng. Nó khá quen thuộc với tất cả chúng ta, đồng thời nhiều loài trong số đó gây phiền nhiễu không ít cho con người. Những sinh vật này thường khá nhỏ, do đó việc quan sát các cấu trúc và hệ cơ quan của côn trùng cần thực hiện trên mẫu tiêu bản và dưới kính hiển vi. Sử dụng mẫu tiêu bản côn trùng sẽ giúp các bạn học sinh dễ dàng hiểu được những bài giảng của thầy cô về cấu trúc cơ thể cũng như các hệ cơ quan của chúng.
TIÊU BẢN LÀ GÌ
Tiêu bản là mẫu vật được bảo quản nguyên dạng dùng cho mục đích nghiên cứu. Trong tiếng Việt, thuật ngữ này có thể được dùng trong các ngành:
- Tiêu bản sinh vật: Trong sinh học, tiêu bản là các mẫu động vật, thực vật, vi sinh vật được bảo tồn nguyên dạng dùng để nghiên cứu các đặc tính về loài đó…
- Tiêu bản y học.
- Tiêu bản khoáng sản.
- Tiêu bản đồ công nghệ
Phổ biến nhất là tiêu bản sinh học. Tiêu bản sinh học (còn gọi là mẫu sinh phẩm) là mẫu vật trong phòng thí nghiệm sinh học do một kho lưu trữ sinh học lưu giữ để nghiên cứu. Một mẫu như vậy sẽ được lấy bằng cách lấy mẫu sao cho đại diện cho bất kỳ mẫu nào khác được lấy từ nguồn mẫu. Khi các mẫu vật sinh học được lưu trữ, lý tưởng là chúng vẫn tương đương với các mẫu vật mới được thu thập cho các mục đích nghiên cứu. Các mẫu vật sinh học của con người được lưu trữ trong một loại kho lưu trữ sinh học được gọi là ngân hàng sinh học, và khoa học bảo quản các mẫu vật sinh học hoạt động tích cực nhất trong lĩnh vực ngân hàng sinh học.
CÁC LOẠI TIÊU BẢN SINH HỌC
Tiêu bản ngâm (Wet specimen)
Tiêu bản ngâm, nghe cái là các bạn có thể hiểu, là một dạng tiêu bản mà mẫu sẽ được ngâm trong một số loại hóa chất có khả năng bảo vệ mẫu khỏi sự hư hỏng, như kiểu phân hủy hay nấm mốc. Các dung dịch thường dùng là formalin, ethanol, isopropyl,… Tuy nhiên, formalin rất độc và có thể gây nhiều bệnh về đường hô hấp hay thậm chí là ung thư, nên hiện tại, có một số cá nhân và tổ chức dùng ethanol, ít độc hơn, để bảo quản mẫu, nhất là khi ethanol ít hại môi trường hơn formalin nữa. Những đối tượng của dạng này: Thi thể người, mẫu côn trùng, chim, cá, bò sát, lưỡng cư, thú có vú cỡ nhỏ, trung và bất cứ con gì người ta có thể chứa trong một cái bồn đầy hóa chất.
Tiêu bản nhuộm xương (Diaphonized specimen)
Đây cũng là một dạng tiêu bản ngâm, nhưng nó đòi hỏi nhiều công sức hơn. Loại tiêu bản này yêu cầu người làm phải có kỹ năng cũng như kiến thức cũng như chuyên môn về mặt an toàn trong phòng thí nghiệm rất cao, vì nó sử dụng hơn 10 loại hóa chất, phần lớn trong đấy rất độc hại, không chỉ gây hại đến mỗi mình người làm, nó còn gây hại khi phát tán với một lượng lớn với nồng độ cao vào môi trường xung quanh. Lưu giữ được gần như nguyên vẹn các đặc điểm xương của mẫu vật.
Loại tiêu bản này được tạo ra bằng cách xử lý mẫu động vật bằng một đống hóa chất để phá đi phần lớn cấu trúc của các tế bào ở các mô mềm, chỉ giữ lại phần khung tế bào bên ngoài, thành ra các mô tế bào nó sẽ… trong suốt. Sau đó, người làm sẽ dùng hóa chất nhuộm xương thành màu xanh, đỏ, hồng,… Sau khi hoàn tất mẫu và cho nó vào lọ, chúng ta sẽ được một con vật trong suốt với một bộ xương màu mè. Những đối tượng của dạng này: Chim, thú, bò sát, cá nhỏ,… có một vài nghệ nhân làm tiêu bản nhuộm không những nhuộm xương mà còn nhuộm cả mô mềm (bạch tuộc, mực,…) và bộ xương ngoài – vỏ của các loài chân đốt (bọ cánh cứng, tôm, cua,…).
Tiêu bản nhựa hóa (Plastinated specimen)
Loại này thì thực sự khó khăn cho việc thực hiện, độc hại và cũng yêu cầu rất nhiều tiền cho trang thiết bị. Người ta sẽ biến một cái tiêu bản mô mềm thành một cục nhựa cứng cáp, giữ nguyên cấu trúc đã được tạo hình sẵn. Nguyên lý thì nghe đơn giản lắm: Loại bỏ và thay thế hầu hết các bộ phận của các tế bào bằng… nhựa, nhờ đó mà mẫu rất cứng cáp nhưng hâu như vẫn giữ nguyên cấu trúc. Loại tiêu bản này trải qua rất nhiều công đoạn để bảo quản cũng như làm hóa nhựa. Những đối tượng của dạng này: Hầu hết các thứ có mô mềm như con người, động vật, các bộ phận riêng rẻ như hệ tuần hoàn, hệ thần kinh, hoặc các bộ phận cơ thể người và động vật làm theo kiểu tựa tựa như chụp cắt lớp MRI, khác một chỗ là ở đây người ta cắt mẫu thật.
Tiêu bản nhồi, định hình (Taxidermy)
Đây là dạng tiêu bản khá dễ thấy, các bạn có thể xem trong các sở thú, viện bảo tàng. Là mấy con thú lông lá hay đầy vảy người ta trưng bày. Đây là dạng tiêu bản không hề dễ làm một tí này, đòi hỏi người làm phải có kiến thức về điêu khắc, thẩm mỹ, sinh học, gia công,… Người ta sẽ chỉ lấy bộ da ngoài của con vật (kèm một số bộ phận khác nếu cần thiết, ví dụ như phần sọ, xương mõm, móng guốc,…), sau đó tẩm hóa chất để bảo quản nó, tiếp theo, người ta sẽ khoác nó lên một cái khung được làm sẵn bằng kim loại, thạch cao, gỗ hoặc xốp, cuối cùng, người ta sẽ gia công lại và vẽ vời lên đấy cho nó đẹp và sinh động hơn. Con vật sau khi chết trông hùng dũng, oai phong hay ngu si, đần độn là do một tay người làm. Những đối tượng của dạng này: chim, thú, bò sát, lưỡng cư và bất cứ con gì có thể lấy da được. Có một loại taxidermy nữa nhưng đối tượng ở đây là động vật chân đốt. Loại này dễ hơn trên kia một chỗ là “bộ xương” nó nằm ở ngoài, chỉ cần loại bỏ hết những phần thịt bên trong cho nó khỏi thối rữa và tạo hình lại, cố định bằng kim đính, phơi khô để hình dạng cố định là có thể sử dụng được… trên lý thuyết là vậy!
Tiêu bản xương (Skeletal/Bone specimen)
Lại thêm một loại tiêu bản khó nhằn nữa, loại này thì cứ như các bạn ghép Lego ấy, có cái là nó không có hướng dẫn và nhiều lúc ghép nó không khớp. Người ta sẽ dùng công cụ sinh học như ấu trùng ruồi (nói toẹt ra là giòi), ấu trùng bọ cánh cứng, kiến, isopod,… để ăn hết cái đống thịt trên xác của mẫu vật…. Tiếp theo, người ta sẽ ngồi tách từng mẩu thịt thừa còn lại trên cái đống xương hỗn độn mắc tí thịt đó, sau đó, người ta sẽ sử dụng hóa chất (thường là peroxide) để tẩy trắng xương cũng như làm nhả hết các phần thịt thừa, mỡ thừa trên xương, cuối cùng là ngồi ghép lại cho nó ra thành bộ xương ban đầu thôi. Một con người có 206 cái xương, nhưng loài khác thì có thể có ít hơn hoặc nhiều hơn, vấn đề ở đây là ngồi ghép mấy trăm mẩu đó lại thành một bộ hoàn chỉnh, sai một ly, đi một bộ tiêu bản.
Nói chung là các nhà nhà khoa học có hàng chục kiểu tiêu bản khác nhau để nghiên cứu, tùy thuộc vào lĩnh vực, mục đích của họ. Trên đây là vài cách dễ thấy nhất thôi.
CHỨNG NHẬN TIÊU CHUẨN
Việc đặt ra các tiêu chuẩn rộng rãi về chất lượng của các mẫu tiêu bản ban đầu là một khía cạnh kém phát triển trong sự tăng trưởng ngân hàng sinh học. Hiện đang có cuộc thảo luận về những tiêu chuẩn nào nên có và ai sẽ quản lý những tiêu chuẩn đó. Vì nhiều tổ chức đặt ra các tiêu chuẩn của riêng họ và vì các ngân hàng sinh học nhất thiết phải được sử dụng bởi nhiều tổ chức và thường được hướng tới việc mở rộng, nên việc hài hòa các quy trình vận hành tiêu chuẩn cho các thực hành phòng thí nghiệm là một ưu tiên cao. Các thủ tục phải dựa trên bằng chứng và sẽ thay đổi theo thời gian khi có nghiên cứu và công nghệ mới.
Ý NGHĨA TIÊU BẢN
Việc thu thập các mẫu thực vật và động vật làm tiêu bản là cần thiết cho các nghiên cứu khoa học và bảo tồn, như một số nhà khoa học đã đề xuất. Hơn nữa, việc nhận dạng thường không phải là lý do quan trọng nhất để thu thập mẫu vật. Các nghiên cứu xem xét sự tiến hóa của các dạng động vật và thực vật qua thời gian là không thể nếu không có toàn bộ mẫu vật. Các tiêu bản được bảo quản cũng cung cấp các điểm dữ liệu có thể xác minh được để theo dõi những thay đổi lâu dài về sức khỏe và sự phân bố của loài.
Một tiêu bản để người sử dụng có thể gắn thêm thông tin và thu được một đối tượng thông tin cụ thể trong một ứng dụng. Trong xử lí ảnh, đó là một mẫu được dùng để xác định và đối sánh với ảnh đã được quét đưa vào máy. Trong bảng tính, đó là một bảng tính đã được lập sẵn có chứa các công thức, nhãn và các yếu tố khác. Trong xử lí văn bản, đó là một tài liệu đã được thiết kế sẵn có chứa các định dạng và trong nhiều trường hợp có cả các văn bản tổng quát.
Ngoài ra, các tiêu bản từ các bộ sưu tập bảo tàng và dữ liệu liên quan của chúng là rất cần thiết để đưa ra các quyết định sáng suốt về quản lý và bảo tồn loài hiện tại và trong tương lai. Các bức ảnh và bản ghi âm không thể cho bạn biết bất cứ điều gì về những điều như chế độ ăn uống của loài, cách thức và nơi sinh sản, tốc độ phát triển hoặc tuổi thọ của chúng – một thông tin quan trọng để đánh giá nguy cơ tuyệt chủng loài.
