本文關(guān)鍵詞：利用3D打印技術(shù)制作棉鈴蟲成蟲腦結(jié)構(gòu)模型

  更多相關(guān)文章： 棉鈴蟲成蟲 腦 解剖結(jié)構(gòu) 三維構(gòu)建 3D打印機(jī) 實(shí)體模型

【摘要】：制作昆蟲腦結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型,不僅對昆蟲腦解剖結(jié)構(gòu)及功能的研究有重要意義,也為教學(xué)工作者提供一種很好的教具。本項(xiàng)研究以棉鈴蟲成蟲為對象,利用免疫組織化學(xué)染色的方法,使用神經(jīng)突觸蛋白抗體對棉鈴蟲成蟲的腦及腦內(nèi)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行熒光染色,通過共聚焦激光掃描顯微鏡掃描獲得腦及腦內(nèi)各結(jié)構(gòu)的掃描圖像,用AMIRA 5.3軟件對腦掃描圖像進(jìn)行分析,構(gòu)建了腦以及腦內(nèi)各結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)模型,并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用3D打印技術(shù),制作了棉鈴蟲腦的實(shí)體模型。本研究結(jié)果如下:(1)依據(jù)染色標(biāo)記結(jié)果分析和構(gòu)建了包括視葉、蕈形體、中央復(fù)合體、前視結(jié)節(jié)和觸角葉等邊界清晰的神經(jīng)髓,并精確計算了其體積和相對體積,其他邊界模糊的神經(jīng)髓則與咽下神經(jīng)節(jié)一起標(biāo)記為中間腦。視葉、蕈形體、前視結(jié)節(jié)、觸角葉都以左右對稱的方式成對存于腦中線的兩側(cè),而中央復(fù)合體則是處于腦中線左右對稱的單一腦結(jié)構(gòu)。(2)棉鈴蟲成蟲腦與咽下神經(jīng)節(jié)愈合在一起,中間有一個食道孔。棉鈴蟲成蟲腦是擁有左右對稱結(jié)構(gòu)的神經(jīng)節(jié),主要分為3個部分:前腦、中腦和后腦。前腦占據(jù)腦的大部分區(qū)域,在前腦內(nèi)較易識別的結(jié)構(gòu)有:視葉、蕈形體、中央復(fù)合體、前視結(jié)節(jié)。中腦主要包含觸角葉。后腦相對前腦和中腦最不發(fā)達(dá),向后與咽下神經(jīng)節(jié)相連,未發(fā)現(xiàn)存在任何組織結(jié)構(gòu)。(3)將構(gòu)建的棉鈴蟲成蟲腦三維模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型這一構(gòu)思是可以實(shí)現(xiàn)的。采用PLA材料打印出棉鈴蟲成蟲腦的3D模型,且視葉、觸角葉、蕈形體葉、蕈形體冠、前視結(jié)節(jié)和中心體等結(jié)構(gòu)由不同顏色的PLA材料打印而成,其整腦長為15 cm,高7.8 cm,寬5.3 cm。在觸角葉、視葉、蕈形體冠、前視結(jié)節(jié)和中間腦連接的部位嵌入磁鐵,中間腦由兩個體積相等的空心結(jié)構(gòu)組成且連接部位嵌有磁鐵,蕈形體葉鑲嵌于中間腦內(nèi),中心體被包圍在中間腦的中心位置,這樣腦模型的各個部分都可以輕松拆裝。本研究首次明確了棉鈴蟲成蟲的腦解剖結(jié)構(gòu),并構(gòu)建了其三維數(shù)字化模型,結(jié)合3D打印技術(shù)將數(shù)字化模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型,為進(jìn)一步研究棉鈴蟲腦結(jié)構(gòu)發(fā)育和行為調(diào)控的機(jī)制奠定了解剖學(xué)基礎(chǔ),為棉鈴蟲腦的科研和教學(xué)工作提供了一個新的教具,也為其他昆蟲腦實(shí)體模型的制作指明了新的方向。
【關(guān)鍵詞】：棉鈴蟲成蟲 腦 解剖結(jié)構(gòu) 三維構(gòu)建 3D打印機(jī) 實(shí)體模型
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.73;S433.4
【目錄】：

• 致謝4-8
• 摘要8-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-18
• 1.1 昆蟲腦解剖結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展9-14
• 1.1.1 視葉10-11
• 1.1.2 中央復(fù)合體11-12
• 1.1.3 蕈形體12-13
• 1.1.4 前視結(jié)節(jié)13
• 1.1.5 觸角葉13-14
• 1.2 昆蟲的數(shù)字化三維腦模型14
• 1.3 實(shí)體模型制作14-15
• 1.3.1 實(shí)體模型的概念與應(yīng)用14-15
• 1.3.2 實(shí)體模型在昆蟲上的應(yīng)用15
• 1.4 3D打印技術(shù)15-18
• 1.4.1 3D打印技術(shù)的原理15
• 1.4.2 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢15-16
• 1.4.2.1 量身定制產(chǎn)品15
• 1.4.2.2 提高生產(chǎn)效率15
• 1.4.2.3 降低生產(chǎn)成本15-16
• 1.4.2.4 生產(chǎn)模式的變化16
• 1.4.3 3D打印技術(shù)的分類16
• 1.4.3.1 粘接材料快速成型打印技術(shù)16
• 1.4.3.2 激光燒結(jié)快速成型打印技術(shù)16
• 1.4.3.3 熔融沉積快速成型打印技術(shù)16
• 1.4.4 3D打印常用材料16-17
• 1.4.4.1 ABS塑料類16-17
• 1.4.4.2 PLA塑料類17
• 1.4.4.3 亞力克Acrylic類材料17
• 1.4.4.4 尼龍鋁粉材料(Alumide)17
• 1.4.5 3D打印在昆蟲上的應(yīng)用及前景17-18
• 2 引言18-20
• 3 材料與方法20-28
• 3.1 試驗(yàn)材料20-21
• 3.1.1 供試?yán)ハx20
• 3.1.2 試驗(yàn)器材20
• 3.1.3 主要試劑配制20-21
• 3.2 試驗(yàn)方法21-23
• 3.2.1 成蟲腦解剖21
• 3.2.2 免疫組織化學(xué)染色21-23
• 3.2.2.1 整腦免疫染色21-22
• 3.2.2.2 腦切片免疫染色22-23
• 3.3 數(shù)據(jù)獲取及分析23-24
• 3.3.1 共聚焦顯微鏡掃描23-24
• 3.3.2 數(shù)據(jù)分析24
• 3.3.2.1 整腦數(shù)據(jù)分析24
• 3.3.2.2 腦切片數(shù)據(jù)分析24
• 3.4 腦模型的3D打印24-28
• 3.4.1 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換24-25
• 3.4.2 打印格式設(shè)置25
• 3.4.3 3D打印25-26
• 3.4.4 后期處理26-28
• 4 結(jié)果與分析28-43
• 4.1 棉鈴蟲成蟲腦的解剖結(jié)構(gòu)28
• 4.2 棉鈴蟲成蟲腦的三維模型構(gòu)建28-32
• 4.3 棉鈴蟲成蟲腦各神經(jīng)髓及三維模型構(gòu)建32-39
• 4.3.1 視葉32-33
• 4.3.2 中央復(fù)合體33-34
• 4.3.3 蕈形體34-36
• 4.3.4 前視結(jié)節(jié)36-37
• 4.3.5 觸角葉37-39
• 4.4 棉鈴蟲成蟲腦模型3D打印39-40
• 4.5 棉鈴蟲成蟲腦各神經(jīng)髓模型3D打印40-43
• 4.5.1 視葉40
• 4.5.2 中央復(fù)合體40
• 4.5.3 蕈形體40-42
• 4.5.4 前視結(jié)節(jié)42
• 4.5.5 觸角葉42-43
• 5 討論與結(jié)論43-46
• 參考文獻(xiàn) Reference46-53
• ABSTRACT53-55
• 碩士期間發(fā)表的論文情況55

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本文編號：831912