Камера для электрофизиологических исследований микрообъектов

 

КАМЕРА ДЛЯ. ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРООВЪЕКТОВ, содержащая основание, трубки для подачи и отвода физиологического раствора, -экспериментальную кювету для размещения микрообъектов и покровные стекла, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения электрической изоляции и термостабилизации исследуемого объекта, она дополнительно снабжена направляющей и держателем с винтом для перемещения последнего, экспериментальная кювета выполнена в виде съемного блока, состоящего из двух пластин, соединенных перегородкой, одна из пластин имеет отверстия для введения трубок для подачи и отвода физиологического раствора, при этом покровные стекла размещены сверху и снизу пластин, кювета укреплена при помощи винта на основании , в последнем под кюветой выпол (Л нена полость для теплоносителя, отделенная от верхней поверхности основания перегородкой, а трубки для подачи и отвода раствора укреплены на держателе.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) () 1) 4(51) С 12 М t/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фию, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536156/28-13 (22) 10.01.83 (46) 07.03.85. Бюл. Р 9 (72) А.М.Корзун и P.Ê.Ñàëÿåâ (7 1) Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения АН СССР (53) 543.84(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

819169, кл. С 12 M 1/00, 1982.

2. Крастс И.В. Общая блок-схема установки и методы исследования клеток микроэлектродной техникой. — В кн.: Приборы и методы для микроэлектродного исследования клеток. Пущино, с. 42-62, 1975 (прототип). (54)(57) КАМЕРА ДЛЯ. ЭЛЕКтРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРООБЪЕКТОВ, содержащая основание, трубки для подачи и отвода физиологического раствора,.экспериментальную кювету для размещения микрообъектов и покровные стекла, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения электрической изоляции и термостабилизации исследуемого объекта, она дополнительно снабжена направляющей и держателем с винтом для перемещения последнего, экспериментальная кювета выполнена в виде съемного блока,.состоящего из двух пластин, соединенных перегородкой, одна из пластин имеет отверстия для введения трубок для подачи и отвода физиологического раствора, при этом покровные стекла размещены сверху и снизу пластин, кювета укреплена при помощи винта на основании, в последнем под кюветой выполнена полость для теплоносителя, отделенная от верхней поверхности основания перегородкой, а трубки для подачи и отвода раствора укреплены на держателе.

Ф 1143

Изобретение относится к электрофизиологии и биофизике, а именно к. технике электрофизиологических исследований живых биологических микрообъектов с применением микроскопии и техники микроманипуляции и предназначено преимущественно для исследо- . вания отдельных клеток и клеточных органовидов, в частности особо нежных микрообъектов„ а именно изоли- 10 рованных вакуолей и капель изолированной протоплазмы клеток растений.

Известна камера для одновременных микроскопических и электрофизиологических исследований препаратов живых тканей и клеток, содержащая корпус из пластмассы, стеклянное дно, каналы для подачи и отвода растворов (1) .

Однако камера не позволяет проводить исследования особо нежных микрообъектов, таких как изолированные органоиды. В камере отсутствует .верхнее покровное стекло, вследствие чего, камеру нельзя испольэовать при работе с обычным микроскопом (необходим инвертированный микроскоп).

Камера не приспособлена для термостабилизации раствора.

Известна камера для электрофизиологических исследований, которая 30 содержит основание камеры, экспериментальную кювету, трубки подачи и отвода раствора и покровные стекла (2).

Недостатком камеры является то, что камера не приспособлена для работы в условиях высокой чистоты эксперимента, а также для быстрой смены в ходе опыта исследуемых микрообъектов, так как экспериментальная кювета выполнена как единое 49 целое со всей камерой, а для смены образцов необходима тщательная очистка поверхности, на которой укреплены микрообъекты. Кроме того, в камере невозможно во время эксперимента 45 разорвать цепь раствора при сохранении условий термостабилизации для исследуемых микрообъектов . Разрыв цепи потока необходим для электри.ческой изоляции объема раствора в 50 кювете с целью устранения наводок на вхдд измерительного прибора, попадающих по цепи протока раствора при тех экспериментах, где электрод срав- нения должен находиться внутри мик- 55 роэлектрода, вводимого внутрь исследуемого микрообъекта (клетки, орга ноида) . В противном случае цепь

775 3 протока, имеющая значительные размеры, будет подключена к входу измерительного прибора через делитель напряжения, состоящий из сопротивления измеряемого объекта и сопротивления микроэлектрода сравнения. Это вызывает значительные искажения исследуемого сигнала и может привести к разрушению мембраны исследуемого микрообъекта за счет электрического пробоя. Если в камере перед опытом для достижения электрической изоляции объекта разорвать цепь протока, отсоединив трубки подачи и отвода раствора, то во время эксперимента невозможна замена физиологического раствора в кювете и термостабили,зация исследуемых объектов. Отсоединять трубки подачи и отвода во время опыта нельзя, так как при этом любое неосторожное сотрясение камеры может вызвать .разрушения микрообъектов н поломку микроинструмента.

Цель изобретения — обеспечение электрической изоляции и термостабнлизации исследуемого объекта.

Цель достигается тем, что камера

J содержащая основание, трубки для подачи и отвода физиологического раствора, экспериментальную кювету для размещения микрообъектов и покровные стекла, дополнительно снабжена направляющей и держателем с винтом для перемещения последнего, экспериментальная кювета выполнена в виде съемного блока, состоящего из двух пластин, соединенных перегородками, одна из пластин имеет отверстия для введения трубок для подачи и отвода физиологического. раствора, при этом покровные стекла размещены снизу и сверху пластин, кювета укреплена при помощи винта на основании, в последнем под кюветой выполнена полость для теплоносителя, отделенная от верхней поверхности основания перегородкой, а трубки для подачи и отвода раствора укреплены на держателе.

На фиг. 1 приведена камера, общий вид; на фиг. 2 — съемная эксперимен- " тальная кювета, основание камеры с трубками подачи и отвода раствора и устройство для их перемещения.

Камера имеет основание 1, изготовленное из органического стекла, в котором расположена полость 2, предназначенная для пропускания

3 1143 теплоносителя — воды. Штуцера 3, отверстия которых соединены с полостью

2, служат для подсоединения шлангов от термостата. Верхняя стенка полости 2 выполнена из тонкого органи5 ческого стекла толщиной 1 мм (для улучшения теплопередачи между теплоносителем и экспериментальной кюветой). На плоскости основания 1 расположен держатель 4 с закреплен- 1р ными трубками подачи 5 и отвода 6 физиологического раствора. С одной стороны держатель 4 входит в паз направляющей 7, а с другой имеет отверстие с резьбой. В отверстие ввинчен винт подачи держателя 8, жестко укрепленный в подшипнике 9 скольжения, который установлен в выступе основания 1. Трубки подачи 5 и отвода 6 раствора изготовлены из полихлорвинила и имеют на конце конусообразную форму. Трубка подачи 5 соединена резиновой силиконовой трубкой t0 с капилляром 11, пропущенным через полость 2 в основании 1. 25

Съемная экспериментальная кювета состоит из двух пластин 12 и 13, выполненных из органического стекла и соединенных между собой перегородками 14. Сверху и снизу кюветы щ при помощи чистого вакуумного масла укреплены покровные стекла 15. Пространство между пластинами 12 и 13 и покровными стеклами 15 образует полость 16.. Правая прямоугольная, пластина 12 имеет в торце два отверстия 17 для введения трубок подачи 5 и отвода 6 раствора. Левая пластина

13 имеет прорезь 18 для крепления кюветы винтом 19 к основанию 1. Камера укреплена на препаратоводителе микроскопа типа "Виолам" или любого другого, имеющего препаратоводитель, который установлен на микроманипуляторе. 45

Камера работает следующим образом.

В кювете полость 16 заполняют физиологическия раствором и.помещают исследуемые микрообъекты, которые прилипают к предварительно очищенному покровному стеклу 15 (к верхнему или нижнему в зависимости от необходимости). Кювету укрепляют при помощи винта 19 на основании 1. Трубки подачи 5 и отвода 6 раствора при помощи винта подачи держателя 8 вводят в !

775 4 отверстия 17 кюветы. 3а счет конусообразной ф6рмы трубки 5 и 6 плотно входят в отверстия 17 и утечек раствора не происходит. Включают проточную систему. Микроинструменты вводят в полость 16 кюветы с торцов. При необходимости электрической изоляции объема раствора в полости 16 кюветы от раствора в проточной системе проток выключают и отводят трубки подачи 5 и отвода 6 раствора от кюветы при помощи винта подачи держателя 8.

Смену объектов в ходе эксперимента проводят путем замены ранее установленной экспериментальной кюветы на другую с предварительно помещенными в ней новыми объектами. Термостабилйзацию раствора в полости 16 кюветы осуществляют как за счет пропускания раствора через капилляр 11, помещенный в полость 2 основания t в котором протекает теплоноситель, так и эа счет теплопередачи от основания 1 к кювете.

Предлагаемая камера имеет следующие преимущества. Конструкция камеры позволяет проводить электрофизиологические исследования в условиях высокой чистоты эксперимента на особо, нежных микрообъектах, таких как, например, изолированные вакуоли растений под микроскопом при помощи микроманипулятора,-горизонтальным способом введения микроинструмента. Применение съемной кюветы позволяет проводить быструю замену исследуемого объекта (вместе с кюветой) в ходе опыта. Конструкция камеры обеспечивает термостабилизацию микрообъектов в кювете, как при прокачке физиологического раствора, так и без таковой. Кроме того, камера позволяет производить электрическую изоляцию раствора в кювете в ходе эксперимента путем разрыва цепи потока раствора. Этот прием дает возмбжность устраиить наводки, попадающие на вход измерительных приборов через цепь протока раствора в тех экспериментах, где электрод сравнения должен находиться внутри микропипетки (микроэлектрода), вводимой в исследуемую клетку или органоиод (например, при электрофоретической аппликации веществ внутрь клетки).

Составителв Н. Земляк

Редактор Н; Яцола Техред А.Бабинец Корректор О. Луговая

Заказ 855/23 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4