Гидравлический способ определения диаметра выходного отверстия микропипетки

 

Изо бретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - упрощение способа при определении гидродинамического диаметра выходного отверстия путем определения с помощью оптического микроскопа скорости втягивания раствора в микропипетку . В оптический микроскоп наблюдают ту коническую часть микропипетки, которая хорошо видна. Измеряют наружные диаметры на заданном расстоянии и по ним рассчитывают конусность, Измеряют продолжительность перемещения мениска на заданное расстояние под действием капиллярных сил, и по измеренной конусности и скорости перемещения определяют диаметр выходного отверстия мшсропипетки. Способ позволяет определять отверстия более 0,05 мкм с помощью оптического микроскопа, разрешающая сп,особность которого на уровне 1 мкм. 2 ил. с (О «и L. Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 В 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 398327 2/25 — 28 (22) 21.11.85 (46) 23.03.87. Бюл. К- 11 (71) Специальное K0нструкторское бюро биологического приборостроения

АН СССР (72) Ю.В.Сафрошкин, Ю.А.Попов и О.Н.Денисенко (53) 531.717.1 (088.8) (56) Фонбрюн П. Методы микроманипуляций. — M. Наука, 1956.

Зорин 3.M. и др. Изменение капиллярного давления, поверхностного натяжения и вязкости жидкостей в кварцевых микрокапиллярах. — Сб. Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсны Р системах. M. Наука, 1972. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАИЕТРА ВЫХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ

МИКРОПИПЕТКИ

Л »1жиж И (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения упрощение способа при опрецелении гидродинамического диаметра выходного отверстия путем определения с помощью оптического микроскопа скорости втягивания раствора в микропипетку. В оптический микроскоп наблюдают ту коническую часть микропипетки, которая хорошо видна. Измеряют наружные диаметры на заданном расстоянии и по ннм рассчитывают конусность.

Измеряют продолжительность переме— щения мениска на заданное расстояние под действием капиллярных сил, и по измеренной конусности и скорости перемещения определяют диаметр выходного отверстия микропипетки. Способ позволяет определять диаметр отверстия более О 05 мкм с помощью оптического микроскопа, разрешающая способность которого на уровне 1 мкм.

2 ил.

1298536

Изобретение с>тносится к измерительной технике и может быть испальd,— dд

К ь?. где aL — расстояние между измереннымй диаметрами.

Затем с помощью микроманипулятора 3 погружают микропипетку выходным отверстием 4 в каплю исследуемого раствора и наблюдают в микроскоп 6 продолжительности t, перемещения мениска в зоне 7 видимости соответственно на участках 1; заданной длинь1.

Используя зависимость капиллярного эффекта от радиуса r капилляра

2с(r (2) где P — давление, втягивающее жидкость

d. — — коэффициент поверхностного натяжения, закон Пуазеля для определения гидравлического сопротивления, а также геометрическую зависимость для расчета объема конусной части микропипетки, на которой наблюдают перемещение мениска, рассчитывают диаметр выходного отверстия. зовано при определении диаметра выходного отверстия микропипеток, используемых при микроинъекции и микрохирургии клеток, электрофизиологических исследованиях и др.

Цель изобретения — упрошение способа при определении гидродинамического диаметра выходного отверстия путем определения с помощью оптического микроскопа скорости втягивания раствора в микропипетку.

На фиг.1 изображена схема измерения, на фиг,2 — схема расчета.

Контролируемая микропипетка 1 с помощью держателя 2 крепится в трехкоординатном микроманипуляторе 3.

Выходное отверстие 4 микропипетки находится в невидимой зоне 5 микропипетки, т.е. в зоне, которую нельзя разглядеть в оптический микроскоп 6, Зона 7 видимости переходит в утолщенную часть микропипетки.

Конусность К микропипетки рассчитывают на основании измерений с помощью микроскопа наружных диаметров

d u d микропипетки в зоне 5, в районе диаметров, четко фиксируемых микроскопом 6, по формуле:

Пример, Исследуется .лектр<физиологический воднь1й раствор, Замеряют с помощью оптическог< микроскопа наружные диаметры И и

1 в зоне 7 видимости в районе их значений 5-10 мкм по краям заданного отрезка Ы=100-150 мкм. Рассчитывают конусность по формуле 1.

Затем на стеклянную подложку 8

10 наносят каплю 9 исследуемого раствора, вводят в нее кончик микропипетки 1 и, наблюдая в микроскоп 6, секундомером фиксируют продолжительность перемещения мениска в зоне видимости на. расстояние 1;.

Используя константы: коэффициент поверхностного натяжения поверхности раздела вода-пар а =74 дин/см, вяздин с =0,01 и, предстасм вив кончик микропипетки в виде ступенчатого расширяющегося капилляра

10 на фиг.2, получают расчетную зависимость для гидродинамического диаметра

20 кость воды (3) Формула изобретения

Гидравлический способ определения диаметра выходного отверстия микропипетки, основанный на заполнении

По указанной зависимо сти и з амеренных конусности К и продолжительностях t перемещения мениска рас-! читывают значения диаметра выходного отверстия микропипетки, результаты расчета могут быть осреднены, что дополнительно повышает точность определения диаметра.

Предлагаемый способ целесообразно использовать для определения диаметров выходных отверстий более 0,05 мкм, так как при меньших диаметрах сказываются электрокинетические явления в растворах, Определение диаметра выходного отверстия микропипетки на основании измерений конусности и продолжительности перемещения мениска исследуемого раствора в зоне видимости в оп— тический микроскоп с разрешаюшей способностью ниже контролируемого диаметра упрощает способ определения гидродинамического диаметра.

1 985 36

Капд

poem

Составитель В. Гордеев

Редактор С.Патрушева Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Заказ 875/40 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

11роизводственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 микропипетки жидкостью и измерении ее конусности с помощью микроскопа, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при определении Гидродинамического диаметра выходного отверстия, используют оптический микроскоп, погружают микропипетку выходным отверстием в исследуемый раствор и в зоне видимости в оптическом микроскопе наблюдают перемещеиие мениска на заданное расстояние, измеряют продолжительность перемещения мениска и наружные диаметры микропипетки и по ним определяют диаметр выходного отверстия микропипетки с учетом зависимостей капиллярного эффекта, гидравлическо— го сопротивления и объема конусной части микропипетки от диаметра ее отверстия.