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Artigo de método

Fundição de resina transparente de artrópodes para uso em educação, divulgação e pesquisa

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DOI:

10.3791/69206

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16 de janeiro de 2026

 ,  ,  , 
1Department of Entomology, Texas A&M University, 2Department of Veterinary Integrative Biosciences, Texas A&M University

Neste artigo

Resumo

Aqui mostramos etapas importantes no processo de criação de artrópodes de alta qualidade, embutidos em resina, para instrução e divulgação educacional.

Resumo

Nosso trabalho anterior publicou um protocolo para criar artrópodes embutidos em resina de importância médica para uso em atividades educacionais e de divulgação. Esse protocolo foi adotado por diversas iniciativas que visam criar uma técnica de montagem que minimize os danos ao artrópode, crie um produto seguro para manuseio e preserve a capacidade de identificar características morfológicas. Nosso protocolo evoluiu e atualmente está criando artrópodes embutidos em resina com qualidade aprimorada graças à compra de equipamentos adicionais e modificações de processo. Apresentamos esse protocolo aprimorado com etapas para minimizar bolhas, adaptar-se a diferentes tipos de artrópodes e criar blocos finais polidos com visibilidade de seis lados. Também destacamos preocupações com a biossegurança devido aos vapores durante a cura da resina, uso de ferramentas elétricas e pela poeira gerada durante a lixagem e polimento dos blocos de resina. Esse protocolo visualizado facilitará a adoção da moldagem clara de resina dos artrópodes para uma comunidade mais ampla. A lista de equipamentos e consumíveis que adotamos ao longo de vários anos de tentativa e erro permitirá que outros programas julguem se esse protocolo é uma opção viável para adoção.

Introdução

Espécimes de alta qualidade e intactos são recursos essenciais para ensinar habilidades de identificação de artrópodes aos alunos 1,2. Frequentemente, coleções didáticas contêm espècimes delicados, pregados ou pontiagudos, que podem estar faltando características-chave devido ao manuseio frequente ou podem ser difíceis de visualizar de vários ângulos para entender as relações espaciais das principais característicasidentificadoras 3. Essas espécies podem ser frustrantes tanto para alunos quanto para professores, e espécies raras, difíceis de coletar e não locais podem ser restritas ou totalmente ausentes das coleções de ensino por medo de destruição das amostras.

Além do ensino institucionalizado formal, educar o público faz parte da missão de muitos programas acadêmicos e de extensão, consultórios médicos e veterinários, parques e centros de natureza, museus e distritos de controle de mosquitos/vetores 4, 5. Nessas situações, espécimes preservados duráveis são críticos, e é ideal mostrar espécimes que possam sobreviver a investigações práticas por crianças, danos acidentais ou quedas. Espécimes de insetos pregados ou pontiagudos não oferecem a durabilidade necessária para esses contextos educacionais, e espécimes em conservantes líquidos como etanol são difíceis de observar através de recipientes e difíceis de remover e manusear. Considerando que modelos 3D de insetos demonstraram aprimorar a educaçãodos alunos 6, fornecer aos alunos artrópodes de alta qualidade preservados em resina também deve trazer benefícios. Um estudo recente de Bron et al. utilizou carrapatos e outros artrópodes embutidos em resina para avaliar a capacidade do público de reconhecer espécies vetoresde carrapatos 7. Outro projeto utilizou insetos exóticos de floresta embutidos em resina ('insetos de viagem') colocados em locais de geocache para aumentar a conscientização sobre pragas florestais nãonativas 8. Este trabalho se baseia em entomologistas anteriores que vêm avançando protocolos para incrustar insetos em resina hádécadas 9,10. Ao trabalhar com vários artrópodes no desenvolvimento do nosso protocolo, descobrimos que insetos delicados com escamas (por exemplo, mosquitos) são mais difíceis de incorporar na resina, pois escamas e membros frequentemente se perdem durante as fases de despejamento da resina. Além disso, espécimes armazenados em etanol por períodos prolongados são menos ideais para uso na incorporação de resina, pois o etanol desbota a coloração importante para a identificação (por exemplo, padrões ornamentados em escuta de carrapatos).

Para expandir nossas coleções de ensino de artrópodes tanto para instrução formal em sala de aula (por exemplo, entomologia médica e veterinária) quanto para programas de extensão e extensão que educam o público, desenvolvemos um protocolo para a argilação clara de artrópodes11. Publicamos esses métodos porque a maioria das empresas comerciais que produzem insetos embutidos em resina mantém seus protocolos confidenciais. Desde nossa publicação em 2018, adquirimos equipamentos adicionais e otimizamos ainda mais o protocolo, que agora é apresentado aqui. Na Tabela de Materiais , apresentamos todos os equipamentos e consumíveis usados neste protocolo.

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Protocolo

ATENÇÃO: Os perigos associados ao protocolo de produção de resina incluem exposição a vapores tóxicos da resina não curada, contato com resina e catalisador não curados, uso de ferramentas elétricas e produção de poeira durante as etapas de corte/lixamento/polimento. Uma coifa ou área bem ventilada e luvas de nitrilo são necessárias ao trabalhar com resina não curada. Se resina ou catalisador entrar em contato com a pele, lave imediatamente a área com água e sabão. Ao cortar/lixar/polir blocos de resina curados, é necessário usar um respirador de meia-face bem ajustado.

1. Preparação de amostras e rótulos

NOTA: A preparação dos espécimes depende do artrópode utilizado. Amostras e rótulos devem ser preparados e reservados para uso antes de preparar a camada 1 de resina.

  1. Escolha um espécime para ser colocado em resina.
    1. Carrapatos: Remova carrapatos que foram armazenados no freezer ou com 70% de etanol. Coloque carrapatos adultos e ninfas removidos de etanol 70% entre duas lâminas de microscópio enquanto aplica uma leve pressão em cada lado do carrapato para remover o excesso de etanol que possa estar dentro do carrapato. Depois, coloque o carrapato em uma superfície plana e deixe secar por pelo menos 5 minutos antes de ser adicionado à resina.
      NOTA: Carrapatos armazenados no freezer não precisam ser pressionados entre lâminas de microscópio, mas devem ser deixados em temperatura ambiente, como mencionado acima.
    2. Mosquitos: Mosquitos adultos recém-emergidos são ideais para serem incorporados em resina, pois provavelmente possuem todas as características diagnósticas (escamas, etc.). Para obter mosquitos adultos recém-emergidos quando existe uma colônia ou populações naturais do campo, coloque larvas ou pupas em água em uma câmara de emergência e, após a eclosão, os adultos entram no compartimento superior do copo de emergência. Coloque os mosquitos adultos recém-emergidos no freezer para matar, depois remova e deixe-os em temperatura ambiente por pelo menos 5 minutos antes de serem adicionados à resina.
      NOTA: O tempo para matar os mosquitos no freezer depende da temperatura do freezer (por exemplo, mosquitos são mortos em ~10 minutos após serem colocados em um freezer a -80 °C). Mosquitos adultos devem ser usados dentro de horas após a morte, pois eles ressecam quando armazenados no freezer por períodos prolongados.
    3. Larvas/larvas de mosquitos e outros dípteros: Remova as larvas do etanol e deixe de molho em catalisador de resina por pelo menos 20 minutos antes de adicionar à resina.
      NOTA: Colocar esses espigões no catalisador substitui o etanol dentro do corpo sem secar o espécime e fazê-lo murchar.
    4. Outros artrópodes: Para muitos artrópodes, siga as orientações acima para outros carrapatos ou mosquitos, dependendo da fragilidade das características externas.
  2. Crie rótulos com as informações desejadas (por exemplo, nomes científicos e estágios do ciclo de vida). Imprima etiquetas em folhas transparentes com uma impressora a laser (não jato de tinta). Corte as etiquetas no tamanho necessário.
    1. Use uma fonte tamanho 8 Times New Roman itálico. Use uma fonte tamanho 12 Times New Roman em itálico para ciclos de vida ou exemplares de corpo maior.
    2. Para coleções de ensino contendo exames práticos de laboratório, certifique-se de que os artrópodes em resina estejam rotulados de forma a informar aos instrutores quais espécies são, mas não aos alunos avaliados quanto às habilidades de identificação. Nesse contexto, use pequenos códigos QR, do tamanho de cerca de 1 cm2, que permitem que um smartphone se conecte a um site contendo informações sobre a espécie.
      NOTA: Deve-se ter cuidado para cortar as etiquetas de forma reta e uniforme para melhorar a qualidade.

2. Camada de resina 1

ATENÇÃO: Todas as etapas envolvendo resina não curada são feitas dentro de uma exaustão exaustiva externa, devido à produção de vapores nocivos. Realizar esses passos em um ambiente bem ventilado, como ao ar livre, é outra opção.

  1. Use luvas de nitrilo antes de trabalhar com resina ou catalisador não curados.
    NOTA: Se quantidades excessivas de resina entrarem nas luvas em algum momento durante a preparação das camadas de resina, remova as luvas, tomando cuidado para evitar contato resina com pele. Se as luvas contêm resina não curada, deixe-as na exaustão por 24 horas para curar completamente antes de descartá-las no lixo. Se a resina entrar em contato com a pele, lave imediatamente a área afetada com água e sabão, conforme as instruções do rótulo.
  2. Meça aproximadamente 60 mL (~2 oz) de resina em um copo plástico. Despeje resina do copo plástico em uma tigela plástica. Coloque a tigela plástica contendo resina em um banho-maria a 32 °C.
    NOTA: A resina não deve ser aquecida em banho-maria por mais de 15 minutos.
  3. Adicione 12 gotas de catalisador (~540 μL) à tigela plástica contendo resina. Misture resina e catalisador com uma colher plástica devagar e cuidadosamente por ~1 minuto.
    NOTA: A relação resina-catalisador pode variar dependendo da marca da resina. Se a proporção for diferente da acima, siga as recomendações do fabricante.
  4. Despeje a mistura de resina/catalisador da tigela plástica em um molde de silicone colocado sobre um bloco de madeira no pote de pressão (veja o passo 5.1).
    NOTA: A viscosidade da mistura deve ser semelhante à do xarope de milho (ou mel aquecido).
  5. Espere aproximadamente 5-20 minutos para a resina começar a endurecer e ficar suficientemente pegajosa antes de adicionar a amostra.
    NOTA: Os tempos de cura da resina dependem de muitos fatores, como temperatura, umidade e elevação.

3. Amostras em resina

  1. Coloque o espécime no centro da primeira camada de resina para garantir que características diagnósticas (por exemplo, espiráculos em larvas de moscas) estejam posicionadas de forma que possam ser facilmente vistas.
  2. Coloque a etiqueta sobre a primeira camada de resina, na proximidade desejada com a amostra.

4. Camada de resina 2

  1. Meça aproximadamente 60 mL (~2 oz) de resina em um copo plástico. Despeje resina do copo plástico em uma tigela plástica. Coloque a tigela plástica contendo resina em um banho-maria a 32 °C.
    NOTA: A resina não deve ser aquecida em banho-maria por mais de 15 minutos.
  2. Adicione 12 gotas de catalisador (~540 μL) à tigela plástica contendo resina. Misture resina e catalisador com uma colher plástica devagar e cuidadosamente por ~1 minuto.
    NOTA: Uma agitação vigorosa criará bolhas excessivas que podem permanecer no produto final e reduzir a clareza da amostra (Figura 1). A mistura também pode parecer levemente esverdeada após a conclusão.
  3. Despeje lentamente a segunda mistura de resina/catalisador da tigela plástica diretamente sobre as amostras e ao longo das bordas do interior do molde, preenchendo o espaço restante no molde (Figura 2C).
    NOTA: A viscosidade da mistura deve ser semelhante à do xarope de milho (ou mel aquecido).
  4. Faça ajustes finais no espécime, como reposicionar apêndices (pernas, asas, antena) conforme necessário (Figura 2D).
  5. Remova e descarte as luvas conforme o protocolo de descarte.

5. Potenciômetro de pressão

  1. Coloque um bloco de madeira no vaso para elevar a superfície onde os moldes devem ser colocados e manuseados.
    NOTA: Moldes podem ser colocados no vaso sobre o bloco de madeira antes de despejar a primeira camada para evitar derramamento acidental ou movimento da amostra que poderia ocorrer caso os moldes fossem transferidos após a resina ser despejada antes da secagem das camadas.
  2. Feche o vaso com firmeza e aplique pressão a 60 psi (Figura 3). Deixe os moldes no pote de pressão por aproximadamente 24 horas.
    NOTA: Os moldes podem ser deixados no pote de pressão por até 72 horas sem diferenças aparentes no produto final.
  3. Libere a pressão e remova os moldes do pote de pressão.
  4. Remova os blocos de resina dos moldes e deixe-os em temperatura ambiente até que as etapas restantes estejam prontas para serem realizadas.
    NOTA: As superfícies da resina podem parecer um pouco pegajosas ao toque (por exemplo, tocar a resina deixará uma marca de impressão digital), e os lados que tocaram o molde podem apresentar algum clareamento superficial. Essas imperfeições superficiais serão removidas durante os procedimentos a seguir.

6. Preparação do produto final

ATENÇÃO: As etapas de corte, lixamento e polimento são todas feitas em um prédio separado com aspirador de oficina, devido à geração de poeira e à necessidade de proteção respiratória. Um respirador deve ser colocado e ajustado adequadamente para se encaixar firmemente na face da pessoa que corta, lixa ou poli os blocos de resina curados antes de realizar qualquer uma das etapas a seguir. Na Texas A&M University, nosso programa de Saúde e Segurança Ambiental exige que cada funcionário passe em um teste de ajuste do respirador usando um respirador de meia-face, com um filtro de partículas P100 do Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional.

  1. Corte blocos de resina no tamanho usando uma serra de fita.
    NOTA: É tomado cuidado para criar blocos uniformes/equilibrados com os espécimes centralizados (Figura 4A).
  2. Lixe todos os seis lados do bloco de resina usando a lixadeira de disco (Figura 4B). Repita os passos para todos os lados usando a lixadeira de cinta de grão 600 de 4 x 30 pol (Figura 5A), seguido de lixar todos os lados com a lixadeira de cinta de grão 1 x 30 pol 2.000 (Figura 5B).
    NOTA: Para alcançar a maior clareza no produto final, segure cada lado do bloco de resina na mesma orientação para cada tipo de correia.
  3. Segure suavemente um polidor vermelho de óxido de alumínio polindo a roda de polimento contra a roda de polimento por alguns segundos, seguido de segurar delicadamente o bloco de resina contra o polidor em um ângulo de 45° (Figura 5C).
  4. Use pano/tecido para remover o excesso de polimento de todos os lados do bloco de resina. Repita quantas vezes for necessário até alcançar a clareza desejada.
  5. Repita os mesmos passos usando uma segunda roda de polimento com um polidor branco de diamante. Repita quantas vezes for necessário até alcançar a clareza desejada e a camada de cor do esmalte vermelho ser removida.

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Resultados

Exemplares embutidos com sucesso serão cercados por resina transparente e incolor, com todos os lados lisos. A amostra será claramente visível de qualquer lado do bloco de resina. Características do espécime importantes para identificação, como padrões de cor, formato e tamanho da escama, e outras características anatômicas, serão visíveis com o uso de um microscópio dissecador. Características menos desejáveis dos artrópodes resultantes na resina às veze...

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Discussão

Preparação de espécimes

Os métodos de preservação podem depender do espécime com o qual está sendo trabalhado. Métodos comuns de preservação de amostras incluem 70% de etanol ou congelamento, ambos compatíveis com a incorporação de resina. Esses métodos são úteis para preservar características-chave do espécime, como coloração, escamas, pelos e outras características físicas.

Preparação das camadas de resina...

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse a revelar.

Agradecimentos

Agradecemos aos estudantes de graduação, antigos e atuais, que contribuíram para a produção de resina, incluindo Jake Host, Katelyn Humlicek, Erik Aguirre Cordero, Isaac Luna, Michael Riley, Elise Hoffman, Megan Nicholson, Allison Speed e Jesus Rene Garcia Lunar. O apoio financeiro foi fornecido pelo Departamento de Entomologia da Texas A&M University e pelo Programa Texas EcoLab (GLH, RCR). Os seguintes artrópodes montados em resina durante este estudo foram fornecidos pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças para distribuição pela BEI Resources, NIAID, NIH: Rhodnius prolixus adulto, cepa CDC, NR-44077; NIAID, NIH: Haemaphysalis longicornis adulto, NR-51846; NIAID, NIH: Rhipicephalus sanguineus, adulto de Rhipicephalus sanguineus, NR-42512; NIAID, NIH: Dermacentor variabilis adulto, NR-42513; NIAID, NIH: Adultos de Ixodes scapularis, NR-42510; e NIAID, NIH: Amblyomma americanum adulto, NR-42514. Lutzomyia longipalpis foi fornecida pelo Walter Reed Army Institute of Research para distribuição pela BEI Resources, NIAID, NIH: Lutzomyia longipalpis adulta, cepa Jacobina, Brasil (LLJB), NR-44015. O Simulium vittatum usado neste trabalho foi produzido com o apoio da Ordem de Tarefa C-08 do NIH, Contrato nº HHSN2722017000351, Ordem de Tarefa nº 75N93020F00002, obtida através da BEI Resources, NIAID, NIH: Simulium vittatum, Adulto, NR-53893.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Compressor de arCalifornia Air Tools CAT-1P1060S Light & Light & At Compressor de ar portátil silencioso, prateadoFerramentas Pneumáticas da Califórniahttps://a.co/d/07y4iGha
Mangueira do compressor de arCalifornia Air Tools HFH25.25 Hybrider Flex 1/4in 25ft Hybrid Air Hose com Conexões de Ar Rápidas, AzulFerramentas Pneumáticas da Califórniahttps://a.co/d/0cboxu7J
Serra de faixaG0803 9" Serra de Fita de Bancadahttps://www.grizzly.com/products/grizzly-9-benchtop-bandsaw-w-laser-guide-quick-release/g0803z (Máquina Analógica)
Lixadeira de esteiraBucktool 1 x 30 pol. lixadeira de bancada com disco de 5 pol. com armazenamento na chave inglesa e fácil de tirar a tampa da correiaBucktoolhttps://a.co/d/017GmVQI
Roda de polimentoBuffer de bancada de 6 polegadas, Heavy Duty 1/2 HP; Inclui duas rodas de polimentoMaquinaria Centralhttps://a.co/d/0iGsbSCu
Lixadeira de discoLixadeira de disco de correia BUCKTOOL 5.0A 4 pol x 36 pol e lixadeira de disco de 6 pol com motor de acionamento direto 3/4HP e base portátil de alumínioBucktoolhttps://a.co/d/08AsKXva
Almofada de polimento x2Pastilhas de reposição para roda de polimentoEnkayhttps://a.co/d/07WajxZ5
Potenciômetro de pressãoCALIFORNIA AIR TOOLS 255C Vaso de Pressão de 2,5 Galões para Fundição, AzulFerramentas Pneumáticas da Califórniahttps://a.co/d/0j3vGi3P
Aspirador de oficina para coletar poeiraColetor de poeira BUCKTOOL 1.2 HP Auto Start 750CFM com 3 sacos coletores de poeira, capacidade de 5.4 sacos cúbicos e 5 PCS redutor para marcenaria DC50Bucktoolhttps://a.co/d/0cEA39ii
Banho-mariaBanho-maria termostatático digital JOANLABJoanLabhttps://a.co/d/0gJLNyWG
Consumíveis
Polidor de roda, vermelhoSCOTTCHEN Composto de Corte Polimento Polimento Vermelho, Rouge de JoiasScottchenhttps://a.co/d/caLtcNL
Polidor de roda de polimento, brancoComposto de polimento D2903 de 1 libraWoodstockhttps://a.co/d/061T4kWU
Respirador de meia faceRespirador reutilizável 3M Rugged Comfort Quick Latch Half Facepiece 6502QL, NIOSH3Mhttps://a.co/d/0g3wMldi
Filtros de respirador de meia faceFiltro de Partículas 3M P100 Proteção Respiratória, 2097/071184 (AAD)3Mhttps://a.co/d/05a6ydbM
ResinaResina Clear-Lite para Fundição, Tap PlasticTap Plastichttps://www.tapplastics.com/product/mold_making_materials/casting_products/tap_clear_lite_casting_resin/75
Catalisador de resinaCatalisador Líquido MEKP, Plástico da TapTap Plastichttps://www.tapplastics.com/product/fiberglass/polyester_resins/tap_mekp_liquid_catalyst/40
Resina & Catalisador de resina (Alternativa)Resina UV Clear Casting, Solarez (incluindo MEKP Catalyst)Solarezhttps://solarez.com/solarez-clear-casting-uv-resin.html
Esteiras de lixamentoAbrasivos Red Label 4 x 36 em carboneto de silício de grão 600Abrasivos Red Labelhttps://a.co/d/0hkYmjI7
Discos de lixamento1 x 30 2000 Grit 9 Micron Blue Polishing Belt com Suporte Ultra Flexível de Mylar AcolchoadoFonte Pro Sharpeninghttps://a.co/d/01pCnNnN
Discos de lixamentoDisco PSA Norton Metalite R228, adesivo sensível à pressão, óxido de alumínio, 5' ’ Diâmetro, Grit 80Nortonhttps://a.co/d/0cqqdpMq
Moldes de siliconeMoldes quadrados de silicone para resina, moldes grandes de resina Moldes brilhantes de quadrados profundos 6,6''x 2'' w (com 2 moldes pequenos quadrados ou retangulares)https://a.co/d/06Qasc1G
Folhas de transparênciaOhp Clear Print Transparent Film 8,5 x 11 polegadas para projetores superiores, para impressoras a laserCraftiffhttps://a.co/d/07L2g0AT

Referências

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