“血液分层”实验的改进与完善

徐光磊

摘要：简要分析苏科版初中生物学教材中“血液分层”实验中存在的问题，尝试用ACD抗凝剂改进实验。优点：1操作性更强2实验现象明显。课堂上展示更具说服力，培养学生求真求实的科学精神。

关键词：ACD[1]抗凝剂;血液分层;实验改进与完善

1 引言

苏科版教材[2]八年级上册第15章第1节P10-11专门介绍了“观察血液的分层现象”的演示实验比较笼统，其中提到”取鸡的新鲜血液10ml，放入盛有少量抗凝剂（如柠檬酸钠）的试管里，静置一段时间“。但是文中并没有提到柠檬酸钠是固态粉末还是配置好的溶液，也没有给出具体的用量，因此实验可操作性低，最后实验效果无法保证。笔者查询了相关文献，发现关于探究血液分层现象的实验[3]很少，因此考虑对该实验进行改进。

2 原实验存在的问题

2.1 实验材料的选取及获得，苏科版选择的是鸡血。

2.2 实验药品的选择与用量，苏科版使用的是柠檬酸钠（没有指明是粉末还是溶液），另外也没有指明具体的用量。

2.3 苏科版提到了加入抗凝剂后需要静置一段时间，未明确得以观察实验结果的时间。

因此，笔者根据学校实验教学及学生的情况，尝试对实验进行改进。

3 实验改进

3.1 实验原理

应用物理或者化学方法，除掉或抑制血液中的某些凝血因子，阻止血液凝固。抗凝剂或抗凝物质：即能阻止血液凝固的化学试剂或物质。例如：ACD溶液、柠檬酸钠通过与血液中钙离子以不同的形式结合，降低钙离子浓度，从而达到抗凝效果。

3.2 抗凝剂的选择与制备

常用的血液抗凝剂应为5%的柠檬酸钠溶液（之所以使用柠檬酸钠溶液而不用固体粉末的柠檬酸钠，是因为固体粉末的柠檬酸钠不容易与血液充分混合，从而影响实验效果）;通过查阅资料，发现ACD（柠檬酸葡萄糖溶液B）[4]抗凝剂抗凝效果更好，且制备保存方便。另这两种溶液所需药品均为中学实验室常见药品。基于此，选择了ACD抗凝剂，同时用5%的柠檬酸钠溶液作为对照，观察抗凝效果。

抗凝剂制备：

ACD（柠檬酸葡萄糖溶液B）的配制：用托盘天平分别称取葡萄糖14.7g、柠檬酸钠13.2g、柠檬酸4.8g加入100ml蒸馏水充分搅拌，待完全溶解后再加蒸馏水至1000ml，高温灭菌后备用 。置于冰箱中4℃冷藏保存。用法：如取10ml血液需加ACD溶液1.75ml，即血样：ACD溶液=5.7：1。

5%柠檬酸钠溶液的配制：用托盘天平称取柠檬酸钠5g，加少许蒸馏水并搅拌使之充分溶解，再加蒸馏水至100ml。置于冰箱中4℃冷藏保存。用法：如取10ml血液需加柠檬酸钠溶液2.5ml，即血样：柠檬酸钠溶液=4：1。

3.3 实验材料准备

3.3.1 试管架，3个10ml试管， 2个50ml小烧杯，5ml医用针管加0.2mm针头4组，刀具以及活鸡一只（大约3斤），，75%医用酒精一瓶。5%柠檬酸钠溶液以及ACD溶液。

3.3.2  20ml试管3个ABC

3.4 实验过程

预先准备好三支20ml试管并编号ABC，并在BC中分别放入ACD溶液和5%柠檬酸钠溶液使试管壁充分接触抗凝剂，切开鸡的颈动脉血管，使鸡的血液直接滴入至试管中，同时轻微摇动试管，让滴入的鸡血与管壁和试管底部的抗凝剂充分混合。按照顺序，依次取完另两支试管的血样。采血过程中放弃鸡最后流出的血液（防止时间过长，有小血块混入，影響实验结果）。采血完成以后，将三支试管带回实验室，并放置于试管架上，一起放入冰箱中4℃静置。静置1小时后，观察现象。如静置时间太短，则不能很好的观察到中间分层的白细胞与血小板。A试管中血液出现凝固，BC试管中红细胞开始出现沉降。6小时左右再次观察，B发现血液的分层现象已经很明显，C现象不太明显。一般72小时内基本沉降完毕（参考静置时间为：如前所述，当实验材料为鸡血时，同时采集血液量为10ml时，血细胞完全沉降的时间72小时，48小时后已经可以作为演示实验结果展示。）

4 实验结果

48小时后，A试管中鸡血完全凝固，B试管中鸡血分层现象明显，C试管中鸡血分层不明显且有溶血现象。通过以上实验得出结论：用ACD溶液做抗凝剂，鸡血为实验材料，最好提前两天准备好，效果最好。

5 反思

5.1 改进实验的优点

改进的实验具有以下优点：ACD抗凝剂配方简单，容易配置且易保存。抗凝剂与血液量比适当，演示实验结果清晰，更容易观察。

5.2 注意事项

（1）实验中的ACD抗凝剂配好后要及时做灭菌处理，利于长期保存。

（2）不管动物血液加入试管还是烧杯，都必须提前加入抗凝剂，并使管壁或烧杯壁上均匀沾上抗凝剂，可以在取血前，充分晃动试管或者烧杯。

（3）取血过程中边取血边搅拌（增大抗凝剂和血液的接触面积）

（4）取血完成后，立即密封试管或烧杯，防止样本污染，影响实验结果

（5）样本应保存于4℃的条件下，切勿晃动。

（6）静置时间从1小时，6小时，12小时，24小时，36小时，48小时计算。可观察血细胞沉降变化情况。

5.3 说明

本实验是定性实验，能使学生看到明显的动物全血的血液分层现象是关键。可提高学生学习生物学的兴趣，培养学生求真求实的科学精神。另外，在实验的最后阶段，也尝试了用家兔血液来做这个实验，因为家兔比较小，血量少，用心脏取血法仅获得2.5ml血液，但实验效果明显。有兴趣的读者，可以试下用家兔的血液来改进该实验。用家兔血做实验材料，应在课前24小时准备。

参考文献：

[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.义务教育课程标准实验教科书：生物学：八年级上册[M].南京：江苏凤凰科学技术出版社，2013，10-11.

[3]2012.杜勇.观察加入抗凝剂的血液[J].生物学教学，1997，5：28.

[4]陈璇，陈志永，徐敏，范玉顶，刘泽军，夏中曦，刘彧，隗黎丽，钟其旺.不同抗凝剂对黄鳝外周血抗凝效果的比较研究[J].淡水渔业，2018，48（5）：35-40.