Устройство для растягивания образца мышечной ткани

 

Изобретение относится к области биологии, преимущественно к экспериментальной биологии, связанной с физиологией и культивированием тканей. Целью изобретения является создание устройства, обеспечивающего стимулирование функциональной активности мышечных эксплантатов путем периодического растягивания в условиях органотипического культивирования тканей. Устройство состоит из мини-эксикатора в виде стеклянного сосуда с крышкой, содержащего пластиковую чашку Петри на подставке, в которой культивируется в органотипических условиях мышечная полоска с подвязанными с обеих сторон капроновыми нитями, причем нити свободно свешиваются вниз через отверстия в стенке чашки Петри, а к их концам привязываются грузы из ферромагнитного материала. Мини-эксикатор располагается на краю пластиковой платформы, под которой с помощью электродвигателя двигается по кругу постоянный магнит и при периодическом прохождении под чашкой притягивает грузы и растягивает образец мышечных тканей. Расслабление /сокращение/ мышц происходит произвольно после ухода магнита. 1 ил.

Изобретение относится к области биологии, преимущественно к экспериментальной биологии, связанной с физиологией и культивированием тканей.

Для стимулирования функциональной активности мышц в исследовательской работе применяют механическое растягивание в специальных ванночках с помощью различных нагружающих приспособлений: рычага, индукционной катушки с подвижным сердечником и конденсатора с подвижной обкладкой [1].

Недостаток этих методов заключается в том, что способ растягивания не соответствует физиологическим условиям, что не позволяет проводить продолжительное экспериментирование.

Для долговременного (до 3 сут) стимулирования мышц использовали культивирование тканей [2]. Образец размерами 5х1 мм подвязывали с обоих концов капроновыми нитями, одну нить закрепляли на верхней части культуральной пробирки, к другой привязывали стеклянный грузик и полоску ткани опускали полностью в питательную среду. При этом образец, висящий в среде, растягивается грузиком и поддерживается в состоянии физиологического напряжения.

Этот способ стимулирования не вполне соответствует требованиям биологии мышечной ткани; метод культивирования не способствует сохранению органотипических свойств, а постоянное пассивное растягивание мышцы не отражает обычного режима работы мышцы с сокращением и расслаблением.

Целью изобретения является создание устройства, обеспечивающего стимулирование функциональной активности мышечных тканей образца путем периодического растягивания в условиях органотипического культивирования.

На чертеже представлено описываемое устройство.

Устройство для периодического растягивания культивируемых мышц состоит из культуральной чашки с системой растягивания образца.

Культуральная чашка в виде мини-эксикатора изготовляется из боросиликатного стекла и состоит из сосуда 1 и крышки 2. Сосуд представляет собой плоскодонную высокую цилиндрическую чашку, по верхнему краю которой имеется перпендикулярный выступ 3 со шлифованной поверхностью. Плоская крышка также имеет выступающую шлифованную краевую полосу 4 и Т-образную ручку 5, расположенную ближе к краю. Во внутрь чашки ставится подставка 6 - полый стеклянный цилиндр.

Система растягивания собирается следующим образом: мышечная полоска 7 длиной 4-5 мм и диаметром сечения 0,75-1 мм помещается в пластиковую чашку Петри 8 с небольшим количеством питательной среды и подвязывается с обеих сторон капроновой нитью 9 толщиной 0,1 мм. В чашке Петри с помощью иглы, раскаленной на огне спиртовки, пробиваются два отверстия диаметром 0,2 мм в противоположных сторонах у основания стенки. В них пропускаются свободные концы капроновых нитей, к которым привязываются грузы 10 из ферромагнитного материала. Грузики подбираются такого веса, чтобы они не препятствовали свободному сокращению мышечных образцов. Образец размещается на покровном стекле 11, покрытом коллагеновым гелем, чашка заполняется питательной средой 12 так, чтобы уровень жидкости доходил до основания ткани, это обеспечивает сохранение органотипических свойств. Чашку Петри переносят в культуральный мини-эксикатор и ставят на подставку, при этом грузики должны свободно свешиваться вниз. Шлифы корпуса и крышки смазываются силиконовым маслом для герметизации, вся система продувается газовой смесью и плотно закрывается. Мини-эксикатор с системой растягивания ставится на поверхность круглой платформы из пластика, ближе к краю.

Платформа состоит из верхнего 13 и нижнего 14 дисков, соединенных стойками 15. На нижнем диске располагается электродвигатель 16, причем ось вращения ротора совпадает с центром платформы. На оси 17 электродвигателя закреплено основание в виде пластикового стержня 18. На конце стержня прикрепляется постоянный магнит 19 так, чтобы до верхнего диска оставался зазор не более 1 мм.

При работе электродвигателя стержень с магнитом движется по кругу и проходит под участком платформы с мини-эксикатором, намагниченные грузы притягиваются вниз и растягивают подвязанные мышечные образцы. Затем магнит движется дальше, растягивание прекращается и мышечная полоска произвольно сокращается. При повторном подходе магнита цикл растягивания - сокращения повторяется. Такая работа поддерживает функциональную активность мышц в культуре ткани.

Варьируя силу магнита и расстояние до грузов, можно регулировать интенсивность растяжения мышц. Изменяя скорость вращения электродвигателя, можно влиять на частоту сокращения мышц.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТЯГИВАНИЯ ОБРАЗЦА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ, содержащее корпус, емкость с питательной средой для полоски образца, концевые участки которого посредством нерастяжимых нитей соединены с нагружающими элементами, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде установленного на пластиковой платформе стеклянного сосуда с герметичной крышкой, в полости которого на стеклянной подставке установлена емкость с питательной стредой в виде чашки Петри, на противолежащих стенках которой выполнены отверстия для нитей, на свободном конце каждой из которой закреплен груз из ферромагнитного материала, при этом под платформой расположено поворотное основание с закрепленным на нем постоянным магнитом, соединенное с электродвигателем с возможностью периодического взаимодействия магнита с грузами.

РИСУНКИ

Рисунок 1