Устройство для определения агрегационной способности клеток

 

Изобретение предназначено для использования в медицинской диагностике при исследовании гематологических заболеваний и проведения иммунологических и серологических реакций преципитации и агглютинации. Исследуемый объект помещается в кюветную камеру 1, оборудованную устройством мягкого перемешивания. Инфракрасные источники 2 и 3 света установлены соосно напротив друг друга и работают поочередно, в результате чего на фотоприемники 4 и 5, установленные под углом направлению излучения первого источника 2 света, попадает то прямой, то рассеянный свет. Электронная схема обработки, содержащая усилитель 6, ключевые элементы 7, 8 и 9, интеграторы 10 и 11 со сбросом, блок 13 деления и ячейку 14 памяти, вычисляет отношение интенсивности прямого света к интенсивности рассеянного , которое пропорционально размеру частиц в кюветной камере. Синхронизация устройства осуществляется генератором-распределителем 12 импульсов, представляющим собой четырехфазный генератор импульсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3990083/28-14 (22) 16. 12,85 (46) 15, 07.88. Бюл. У- 26 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института проблем криобиологии и криомедицины АН УССР (72) В.И.Белоиваненко, С.И.Ткаченко и lO.С.Чурилов (53) 615.47 (088. 8) (56) Заявка ФРГ У 2747698, кл. С 01 N 33/16, опублик, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1024841, кл. G 01 N 33/48, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АГРЕГАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КЛЕТОК (57) Изобретение предназначено для использования в медицинской диагностике при исследовании гематологических заболеваний и проведения иммунологических и серологических реакций преципитации и агглютннации, Иссле.Я0,», 1409218 А1 (51)4 А 61 В 5/00, С 01 N 33 48 дуемый объект помещается в кюветную камеру 1, оборудованную устройством мягкого перемешивания. Инфракрасные источники 2 и 3 света установлены соосно напротив друг друга и работают поочередно, в результате чего на фотоприемники 4 и 5, установленные под углом 25 к направлению излучения первого источника 2 света, попадает то прямой, то рассеянный свет. Электронная схема обработки, содержащая усилитель 6, ключевые элементы 7, 8 и 9, интеграторы 10 и 11 со сбросом, блок 13 деления и ячейку 14 памяти, вычисляет отношение интенсивности прямого света к интенсивности рассеянного, которое пропорционально размеру частиц в кюветной камере. Синхронизация устройства осуществляется генератором-распределителем 12 импульсов, представляющим собой четырехфазный генератор импульсов. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1409218

Изобретение относится к медицине, преимущественно к иммунологии, и может быть использовано в медицинской диагностике при исследовании гематоло- 5 гических заболеваний и проведения иммунологических и серологических реакций преципитации и агглютинации, а также в биологии для изучения реакций агрегации микроорганизмов при диаг" 10 ностическом тестировании.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена блок-схема 15 предложенного устройства; на фиг.2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит кюветную камеру 1, источники 2 и 3 света, фотоприемники 4 и 5, усилитель 6, три ключе- 20 вых элемента 7 — 9, два интегратора 10 и 11 со сбросом, генераторраспределитель 12 импульсов, блок 13 деления и ячейку 14 памяти. В качестве источников 2 и 3 света применены инфракрасные светоизлучающие диоды, установленные соосно напротив друг друга. Фотоприемниками 4 и 5 служат сенсибилизированные к инфракрасному излучению кремниевые фотодиоды, расположенные под углом 25 (155 ) симметрично относительно направления излучения света источником 2 (3). Генератор-распределитель 12 импульсов конструктивно выполнен в виде последовательно соединенных тактового генератора, счетчика импульсов с коэффициентом пересчета "4" и дешифратора (не показаны).

Принцип работы устройства основан 40 на зависимости формы индикатриссы светорассеяния диспергированных в жидкости частиц от их размеров. В ходе реакции агглютинации или агрегации происходит укрупнение этих частиц, 45 что приводит к изменению картины пространственного светорассеяния. Это изменение можно охарактеризовать отношением интенсивностей рассеяния света в двух направлениях под опреде- 50 ленными углами к облучающему световому потоку.

Устройство работает следующим образом.

В кюветную ам ру 1, котор 3à 55 щает объект от действия постороннего света и которая для обеспечения мягкого перемешивания исследуемой суспензии клеток без их повреждения оборудована магнитной мешалкой (Hp, показана), помещают прозрачную кювету с исследуемой суспензией клеток, включают систему мягкого перемешивания и добавляют определенное количество агрегирующего агента. Генератор-распределитель 12 вырабатывает последовательность распределенных во времени прямоугольных импульсов согласно диаграммам А,Б,B,Ã (фиг. 2). При этом происходит поочередное включение источников 2 и 3 света, в результате чего объем кюветы с исследуемой взвесью клеток попеременно освещается с противоположных сторон, что обеспечивает периодическое облучение фотоприемников 4 и 5 рассеянным под разными углами светом в пределах апертуры их оптических систем.

Конструктивно фотоприемники 4 и 5 расположены в кюветной камере 1 так, что при включенном источнике 2 на них в соответствии с рабочим апертурным углом приема попадает свет, рассеянный агрегирующими частицами вперед в угловом диапазоне 15 — 35О, а при включении источника 3 измеряется рассеяние назад и угловой диапазон измерений в этом случае соответствует 145 — 160, Эпюра напряжений о на выходе усилителя 6 представлена диаграммой Д (фиг. 2).

Синхронно с включением источников 2 и 3 света ключевые элементы 7 и 8 обеспечивают прохождение сиграла с усилителя 6 на входы интеграторов

10 и 11 со сбросом таким образом, что в интегратор 10 поступает информация с фотоприемников 4 и 5 об интенсивности светорассеяния только в одном направлении в диапазоне углов

15 — 35, а в интегратор 11 — в друо гом направлении в диапазоне 145 — 165 . о

Эпюры напряжений на выходах интеграторов 10 и 11 представлены диаграммами Е и Ж соответственно на фиг. 2. В блоке 13 деления происходит дальнейшая обработка сигнала, несущего информацию об угловом распределении интенсивности светорассеяния исследуемого объекта, и при поступлении на ключевой элемент 9 управляющего импульса от блока 12 выходной сигнал с блока 13 деления в виде вычисленного отношения поступает в ячейку 14 памяти, где запоминается и,хранится до следующего цикла измерения (диаграмма 3 фиг. 2).

3 14092

Последний импульс цикла блока 12 обеспечивает обнуление интеграторов 10 и 11 и готовность их к следующему циклу. Информация об угловой анизотропии светорассеяния, накопленная в ячейке 14 памяти, характеризует степень агрегацпи исследуемой клеточной суспензии. Выборка этой информации и ее непрерывная регистрация осуще- 10 ствляется известными аналоговыми или цифровыми средствами.

Использование изобретения в медицинской практике для диагностики гематологических заболеваний и иммунных нарушений позволяет получать более достоверную информацию об агрегационной способности исследуемых клеток. При этом анализ угловой анизо- 20 тропии светорассеяния исследуемого материала с помощью описанного устройства обеспечивает реальную возможность определения кинетики процесса агглютинации и агрегации исследуемых 25 клеток на очень ранних стадиях. Кроме того, при достаточном объемном разведении испытуемой клеточной суспензии для снижения эффекта многократного рассеяния отношение сигналов рассеянного под разными углами света характеризуется только размерами образующихся клеточных агрегатов и не зависит от оптической плотности суспензии и ее спектральной характе35 ристики. Это дает возможность проводить исследования процессов агрегации разнообразных групп клеток независимо от их морфологических особенностей, что существенно расширяет

40 функциональные воэможности данного устройства.

Фор мула изобретения

1. Устройство для определения агрегационной способности клеток, содержащее кюветную камеру, оборудованную системой мягкого перемешивания, источник света, два фотоприемника, усилитель, блок деления и первый интегратор со сбросом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него допол-: нительно введены второй источник света, установленный соосно напротив первого, генератор-распределитель импульсов, три ключевых элемента, второй интегратор со сбросом и ячейка памяти, выход которой является выходом устройства, при этом фотоприемники соединены параллельно и через усилитель подключены к сигнальным входам первого и второго ключевых элементов, выходы которых через последовательно установленные интеграторы со сбросом, блок деления с двумя входами и третий ключевой элемент подключены к входу ячейки памяти, первый выход генератора-распределителя импульсов соединен с управляющими входами первого источника света и первого ключевого элемента, второй выход соединен с управляющими входами второго источника света и второго ключевого элемента, третий выход подключен к управляющему входу третьего ключевого элемента, а четвертый выход — к входам сброса интеграторов.

2. Устройство по п ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фотоприемники установлены симметрично оси, соединяющей источники излучения, под острым углом со стороны второго источника света. и

14 09.218

UP.

Составитель А.Фальцман

Редактор М. Келемеш Техред M. Ходанич Корректор В. Гирняк

Заказ 3411/4 Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4