“血液分層”實驗的改進與完善

徐光磊

摘要：簡要分析蘇科版初中生物學教材中“血液分層”實驗中存在的問題，嘗試用ACD抗凝劑改進實驗。優點：1操作性更強2實驗現象明顯。課堂上展示更具說服力，培養學生求真求實的科學精神。

關鍵詞：ACD[1]抗凝劑;血液分層;實驗改進與完善

1 引言

蘇科版教材[2]八年級上冊第15章第1節P10-11專門介紹了“觀察血液的分層現象”的演示實驗比較籠統，其中提到”取雞的新鮮血液10ml，放入盛有少量抗凝劑（如檸檬酸鈉）的試管里，靜置一段時間“。但是文中并沒有提到檸檬酸鈉是固態粉末還是配置好的溶液，也沒有給出具體的用量，因此實驗可操作性低，最后實驗效果無法保證。筆者查詢了相關文獻，發現關于探究血液分層現象的實驗[3]很少，因此考慮對該實驗進行改進。

2 原實驗存在的問題

2.1 實驗材料的選取及獲得，蘇科版選擇的是雞血。

2.2 實驗藥品的選擇與用量，蘇科版使用的是檸檬酸鈉（沒有指明是粉末還是溶液），另外也沒有指明具體的用量。

2.3 蘇科版提到了加入抗凝劑后需要靜置一段時間，未明確得以觀察實驗結果的時間。

因此，筆者根據學校實驗教學及學生的情況，嘗試對實驗進行改進。

3 實驗改進

3.1 實驗原理

應用物理或者化學方法，除掉或抑制血液中的某些凝血因子，阻止血液凝固。抗凝劑或抗凝物質：即能阻止血液凝固的化學試劑或物質。例如：ACD溶液、檸檬酸鈉通過與血液中鈣離子以不同的形式結合，降低鈣離子濃度，從而達到抗凝效果。

3.2 抗凝劑的選擇與制備

常用的血液抗凝劑應為5%的檸檬酸鈉溶液（之所以使用檸檬酸鈉溶液而不用固體粉末的檸檬酸鈉，是因為固體粉末的檸檬酸鈉不容易與血液充分混合，從而影響實驗效果）;通過查閱資料，發現ACD（檸檬酸葡萄糖溶液B）[4]抗凝劑抗凝效果更好，且制備保存方便。另這兩種溶液所需藥品均為中學實驗室常見藥品。基于此，選擇了ACD抗凝劑，同時用5%的檸檬酸鈉溶液作為對照，觀察抗凝效果。

抗凝劑制備：

ACD（檸檬酸葡萄糖溶液B）的配制：用托盤天平分別稱取葡萄糖14.7g、檸檬酸鈉13.2g、檸檬酸4.8g加入100ml蒸餾水充分攪拌，待完全溶解后再加蒸餾水至1000ml，高溫滅菌后備用 。置于冰箱中4℃冷藏保存。用法：如取10ml血液需加ACD溶液1.75ml，即血樣：ACD溶液=5.7：1。

5%檸檬酸鈉溶液的配制：用托盤天平稱取檸檬酸鈉5g，加少許蒸餾水并攪拌使之充分溶解，再加蒸餾水至100ml。置于冰箱中4℃冷藏保存。用法：如取10ml血液需加檸檬酸鈉溶液2.5ml，即血樣：檸檬酸鈉溶液=4：1。

3.3 實驗材料準備

3.3.1 試管架，3個10ml試管， 2個50ml小燒杯，5ml醫用針管加0.2mm針頭4組，刀具以及活雞一只（大約3斤），，75%醫用酒精一瓶。5%檸檬酸鈉溶液以及ACD溶液。

3.3.2 ?20ml試管3個ABC

3.4 實驗過程

預先準備好三支20ml試管并編號ABC，并在BC中分別放入ACD溶液和5%檸檬酸鈉溶液使試管壁充分接觸抗凝劑，切開雞的頸動脈血管，使雞的血液直接滴入至試管中，同時輕微搖動試管，讓滴入的雞血與管壁和試管底部的抗凝劑充分混合。按照順序，依次取完另兩支試管的血樣。采血過程中放棄雞最后流出的血液（防止時間過長，有小血塊混入，影響實驗結果）。采血完成以后，將三支試管帶回實驗室，并放置于試管架上，一起放入冰箱中4℃靜置。靜置1小時后，觀察現象。如靜置時間太短，則不能很好的觀察到中間分層的白細胞與血小板。A試管中血液出現凝固，BC試管中紅細胞開始出現沉降。6小時左右再次觀察，B發現血液的分層現象已經很明顯，C現象不太明顯。一般72小時內基本沉降完畢（參考靜置時間為：如前所述，當實驗材料為雞血時，同時采集血液量為10ml時，血細胞完全沉降的時間72小時，48小時后已經可以作為演示實驗結果展示。）

4 實驗結果

48小時后，A試管中雞血完全凝固，B試管中雞血分層現象明顯，C試管中雞血分層不明顯且有溶血現象。通過以上實驗得出結論：用ACD溶液做抗凝劑，雞血為實驗材料，最好提前兩天準備好，效果最好。

5 反思

5.1 改進實驗的優點

改進的實驗具有以下優點：ACD抗凝劑配方簡單，容易配置且易保存。抗凝劑與血液量比適當，演示實驗結果清晰，更容易觀察。

5.2 注意事項

（1）實驗中的ACD抗凝劑配好后要及時做滅菌處理，利于長期保存。

（2）不管動物血液加入試管還是燒杯，都必須提前加入抗凝劑，并使管壁或燒杯壁上均勻沾上抗凝劑，可以在取血前，充分晃動試管或者燒杯。

（3）取血過程中邊取血邊攪拌（增大抗凝劑和血液的接觸面積）

（4）取血完成后，立即密封試管或燒杯，防止樣本污染，影響實驗結果

（5）樣本應保存于4℃的條件下，切勿晃動。

（6）靜置時間從1小時，6小時，12小時，24小時，36小時，48小時計算。可觀察血細胞沉降變化情況。

5.3 說明

本實驗是定性實驗，能使學生看到明顯的動物全血的血液分層現象是關鍵。可提高學生學習生物學的興趣，培養學生求真求實的科學精神。另外，在實驗的最后階段，也嘗試了用家兔血液來做這個實驗，因為家兔比較小，血量少，用心臟取血法僅獲得2.5ml血液，但實驗效果明顯。有興趣的讀者，可以試下用家兔的血液來改進該實驗。用家兔血做實驗材料，應在課前24小時準備。

參考文獻：

[1]Wright S， Steinwandel U， Ferrari P.Citrate anticoagulation using ACD solution A during long-term haemodialysis.[J]. Nephrol-ogy，2011，16（4）：396-402.

[2]匡廷云，曹慧玲.義務教育課程標準實驗教科書：生物學：八年級上冊[M].南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2013，10-11.

[3]2012.杜勇.觀察加入抗凝劑的血液[J].生物學教學，1997，5：28.

[4]陳璇，陳志永，徐敏，范玉頂，劉澤軍，夏中曦，劉彧，隗黎麗，鐘其旺.不同抗凝劑對黃鱔外周血抗凝效果的比較研究[J].淡水漁業，2018，48（5）：35-40.