Устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой, камерой отсоса, рабочей камерой , выпопиеннбй в полого цилиндра г верхнее основание которого выполнено заподлицо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности исследования, устройство снабжено приспособлением для под .держания стабильной температуры, выполненным в виде полого цилиндра с каналом для ввода термрдатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, прм этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоуголь сЛ канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя , а камера отсоса выполнена в виде полого эллиптического цилиндра и снабжена каналами для ввода индифферентних электродов .

СО03 СОВЕТСКИХ

ONgW

РЕСПУБЛИК

3(59 С 12 К 9/-00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ММ и 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ Д

I (21) 3312665/28-13 (22) 02..07. 81 (46) .15.05.83. Бюл. В 18 (72) В. В,Дергачев и A.Ã. Камкин (71) 2-ой Московский ордена Ленина государственный медицинский институт им.Н.И,Пирогова (53) 612.029(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 819169, кл. С 12 К 9/00.-1978

2. Авторское свидетельство СССР

В 905277, кл. С 12 К 9/00; 1979 (прототип) . (54).(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ

OPbEKT0B. содержа щее корпус с соединенными между собой предварительной камерой. камерой отсоса. рабочей камерой, выполненной в вид полого- цилиндра, верхнее основание которого вы„.SU„„1017722 А йолнено эаподлнцо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования, устройство снабжено приспособлением для поддержания стабильной температуры, выполненным в виде волого цилиндра с каналом для ввода термодатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, при этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоугольной канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя. а камера отсоса выполнена в виде полого эллиптического ци- Я линдра и снабжена каналами для ввода индифферентных электродов.

10177 22

Изобретение относится к медицине. в частности к объектам медицинской техники. а именно к устройствам для микроэлектродного исследования биологических объектов.

Известно устройство для микро электродного исследования биологических объектов. содержащее корпус с рабочей камерой, приспособление для крепления биологического объекта. каналы для подачи и отсоса перфузионной10 среды, снабженные фитилями. причем входное отверстие канала отсоса расположено выше выходного отверстия канала подачи раствора. и канал для индифферентного электрода 1 j. 15

Недостатки такого устройства заключаются в том, что скорость протекания перфузионной среды определяется фитилями. которые по своей сущности являются инерционными устройствами и 20 не позволяют изменять скорость и тип перфуэионной среды, не обеспечивают длитель ных экспериментов, окончательно не отмываются от биологически аквеществ. Устройство не обеспечивает гальваническую развязку рабочей камеры от системы. подачи и отсоса перфузионной среды. Расположение входного и выходного отверстий каналов не позволяет использовать устройство при исследовании влияния на объекты вязких соединений, так как они не поддаются отсосу из рабочей камеры по предлагаемой схеме. Имеется только один канал для индифферентного электрода, что не позволяет ис- 35 пользовать для изучения объекта методы фиксации потенциала на мембране клетки, ионофоретической микрОинъекции веществ в клетку и аппликации веществ на мембрану клеток.

Известно устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов, содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой. камерой отсоса. рабочей ка- 45 мерой. выполненной в виде полого цилиндра, верхнее основание, которого выполнено эаподлицо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предвари-50 тельной камеры и камеры отсоса, при этом рабочая камера снабжена каналами.для ввода индифферентных электродов. расположенными симметрично относительно рабочей камеры(2 .

Однако такое устройство не обес. печивает возможность изменения температуры перфузионной среды в рабочей камере или поддержание ее на заданном уровне, что необходимо при проведении экспериментов с биологи- бО ческими объектами. например клетками. Так, для микроэлектродного исследования нервных клеток медицинской пиявки необходимо выдерживать температуру 17 1 С, температура жиз- 65 недеятельности нервных клеток улиток равна 25+1 С, микроэлектродное исследование культуры нервной ткани

tìïåêoïèTàþùèõ проводится при 26 1 С.

Изменение температуры подаваемой в рабочую камеру перфузионной среды непосредственно в системе протока не обеспечивает поддержание необходимой температуры в рабочей камере, так как перфузионная среда имеет относительно малую скорость протока.

)ee объем много меньше объема устройства и соединительных трубок, и перфузионная среда принимает температуру основных узлов системы протока и устройства, определяемую температурой окружающей среды.

Устройство не обеспечивает также работу при использовании в качестве индифферентных электродов стеклянйых микроэлектродов, заполненных электролитом, имеющих по сравнению с. рабочими микроэлектродами только несколько большее сечение кончика для уменьшения постоянной времени и сопротивления микроэлектрода. Увеличенное сечение индифферентного стеклянного микроэлектрода приводит к выходу ионов в полость рабочеи камеры и сдвигу параметров перфузионной среды что недопустимо по условиям эксперпмента.

Целью изобретения является повышение точности исследования.

Поставлениая цель достигается тем, что устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов. содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой, камерой отсоса. рабочеи камерой. выполненнои в виде полого цилиндра, верхнее основание которого выполнено заподлицо с корпусом. а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, дополнительно снабжено приспособлением для поддержания стабильной температуры, выполненным в виде полого цилиндра с каналом для ввода термодатчика в рабочую камеру. установленного внутри рабочей камеры, при этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоугольнои канавки, снабженнои каналами для подвода и отвода теплоносителя. а камера отсоса выполнена в виде полого эллиптического цилиндра и снабжена каналами для ввода индифферентных электродов.

На чертеже изображено устройство для микрозлектродного исследования биологических объектов.

Устройство состоит из корпуса 1,. в котором расположены предварительная камера 2, рабочая камера 3 и камера отсоса 4. Предварительная камера 2 соединена с рабочей камерон 3

1017722 горизонтальным соединительным каналом 5, расположенным в ее нижней части. Рабочая камера 3 соединена с камерой отсоса 4 горизонтальным соединительным каналом 6, расположенным в ее нижней части. Горизонтальные 5 соединительные каналы 5 и 6 имеют одинаковое сечение. Рабочая камера 3 снабжена дополнительным цилиндром 7, внешняя поверхность которого выполнена со спиральной прямоугольной ка- )Q навкой 8, соединенной с двумя каналами 9:.и 10.длч подвода теплоносителя, расположенными в верхней и нижней части корпуса устройства. В корпусе 1 выполнены два канала 11 и 12 для ввода в полость камеры отсоса 4 двух индифферентных электродов. В корпусе 1 выполнен канал 13 для ввода в полость рабочей камеры 3 термодатчика. В центре рабочей камеры 3 — при,способление для установки объекта ис- следований 14.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 устройства фиксируется . под объективом микроскопа. После это- . го канал9 соединяется с входом, а канал 10 — с выходом-термостатирующей системы.В канал 13 устройства вводится термодатчик. Предварительная камера 2 и камера отсоса 4 30 соединяются с внешней системой протока. В предварительную камеру 2 подается такое количество перфузионной среды, чтобы все камеры устройства заполнились. Объект исследова- 35 ний крепится на приспособлении для установки объекта исследований 14.

После этого в каналы 11 и 12 вводятся. индифферентные электрод; .

Включаются внешняя система протока и термостатирующая система. доводящая температуру перфузионной среды в рабочей камере устройства до заданной. исходя иэ особенностей биологического объекта и целей эксперимента. После этого к объекту исследований подводятся микрозлектроды.

Таким образом. введение в рабочую камеру устройства дополнительного цилиндра. равного по высоте рабочей камере, с внешней поверхностью, выполненной в виде спиралевидной прямоугольной канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя, с каналом для ввода термодатчика. камеры отсоса в виде эллиптического цилиндра с двумя каналами для индифферентных электродов позволяют при минимальном температурном дрейфе изменять температуру перфуэионной среды в широких пределах. определяемых требованиями биологичесхих объектов. автоматически поддерживать ее на заданном уровне непосредственно в рабочей камере путем включения устройства в общую систему термостатирования и с высокой степенью .точности выдерживать электрохимические параметры перфуэионной среды.

Устройство может быть использовано для проведения микроэлектродных исследований биологических объектов. в частности клеток, где требуется высокая степень точности измерения биоэлектрических параметров, в том числе культуры ткани пазвоночиых и беспозвоночных, а также растительных клеток.

1017722

Составитель Н.Ллексеева

Редактор Л.Веселовская Техред Ж.Кастелевич Корректор E.P

Заказ 3481/28 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного:комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.р д. 4/5

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4