Микроманипулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н959753

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10. 06 . 81 (21) 330 3251/30-15 с присоединением заявки № (23) ПриоритетР М К„з

A 61 В 5/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК612.826 (088. 8) Опубликовано 2309.82, Бюллетень ¹35

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы йэобретения

A.A. Харламов, Н.A. Галинский и Г.H. Ше

Опытное производство Института проблем им P.Å. Кавецкого AH Украинской CCP u физиологии им. A.Ë. Богомольца AH Украи (71) Заявители (54 ) МИКРОМАНИПУЛЯ ТОР

Изобретение относится к медйкобиологической технике, которая исполь. зуется в экспериментальной биологии, а именно к микроманипуляторам для погружения микроэлектродов в мозг экспериментальных животных при их свободном поведении.

Известен микроманипулятор для нейрофизиологических исследований,содер-жащий винтовую передачу движения от привода к исполнительному органу, в качестве привода используется шаговый двигатель (1).

Известный микроманипулятор имеет большие габариты и вес и не может быть применен для установки на гоЛове экспериментального животного при микроэлектродных исследованиях в условиях свободного перемещения животного. При этом укаэанный микроманипулятор сложен в изготовлении и громоздок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является простой микроманипулятор для нейрофизиологических исследований, содержащий электромагнитное реле, храповой механизм, червячную передачу, червяк которой связан с храповым колесом, а червячное колесо — с держателем микроэлектрода. Указанный микроманипулятор используется для дистанционного шагового погружения микроэлектродов в мозг эксперимен, тальных животных при их свободном поведении (2).

Однако при передвижении животного, находящегося в свободном поведении, возможно повреждение микроэлектрода известного манипулятора, так как он механически не защищен. Кроме того, применение электромагнитного реле, которое близко расположено возле электрически незащищенного от наводок микроэлектрода, вызывает помехи при отведении потенциалов головного мозга животных.

Центр тяжести микроманипулятора сдвинут и не совпадает с направлением перемещения микроэлектрода к поверхности исследуемого объекта, что вызывает непредвиденную реакцию животного и помехи при исследовании

25 нейронов.

Укаэанные недостатки снижают надежность и качество проведения нейрофизиологических исследований.

Целью изобретения является повыЗ0 шение надежности устройства и обес959753 печение точного проведения нейрофизиологических исследований.

Для достижения цели в микроманипуляторе для нейрофизиологических исследований на животных, содержаще держатель микроэлектрода соединенный червячной передачей с барабаном и снабженный механизмом перемещения, механизм перемещения держателя микроэлектрода выполнен.в.виде двух ,подпружиненных телескопических трубчатых корпусов, закрепленных вертикально на оси, верхний из которых соединен с держателем и установлен свободно на оси, а нижний — с барабаном и снабжен хомутом для установки манипулятора на голове животного, причем оба корпуса снабжены симметрично установленными на их внешней поверхности роликами, через которые пропущена гибкая нить, один конец которой соединен с барабаном, а второй — с верхним корпусом.

На фиг. 1 изображен предлагаемяй микроманипулятор, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — то же, вид сверху без кронштейна1 на фиг. 3 — схема кинематического соединения верхнего и нижнего корпусов микроманипулятора на фиг. 4 — разрез А-A на фиг. 1.

Микроманипулятор содержит червячную передачу 1, червячное колесо с барабаном 2 держатель 3 микроэлектро да со стопорным винтом 4 и связывающий их механизм вертикального перемещения.

Механизм вертикального перемещения выполнен в виде двух корпусов верхнего 5 и нижнего б, подпружиненных пружиной 7. Верхний корпус 5 содержит держатель 3 микроэлектюода

8, винт 4 для закрепления микроэлектрода, ролики 9 полиспастов, плату для псдпайки выводов, прикрепленную на кронштейне 10 к корпусу 5 при помощи винтов. На этом же кронштейне крепится полевой транзистор 11, служащий для усиления биопотенциалов, снимаемых с микроэлектрода 8.

Верхний корпус 5 смонтирован с возможностью свободного перемещения штоков по оси в нижнем корпусе б, представляющем собой трубку, которая телескопически входит во внутрь соответствующей трубки нижнего корпуса б и служит направляющей для микроэлектрода 8. На нижнем корпусе б смонтированы червячная передача 1 и червячное колесо с барабаном 2, хомут 12 для закрепления микроманипулятора на голове экспериментального животного и нижние ролики 9. Корпуса

5 и б связаны между собой гибкой нитью 13 (фиг. 3), пропущенной через ролики 9, которые расположены симметрично относительно держателя 3 микроэлектрода, при этом один конец нити закреплен на корпусе 6, а второй — на барабане 2 червячного колеса передачи. При работе с жйвотными при их свободном поведении с целью изучения электрической активности нейром нов головного мозга микроманипулятор

5 устанавливают на трубке 14 с помощью хомута 12 и винта 15 (фиг. 1 и 4) .

Упомянутая трубка 14 предварительно вживается в кость черепа 16 экспериментального животного так, чтобы ось микроэлектрода 8 располагалась над выбранным участком мозга.

Микроманипулятор работает следующим образом.

Гибким тросиком (не показан) вращают червячную передачу 1, при этом барабан 2 поворачивается на определен. ный угол, а гибкая нить 13, закреплен. ная одним концом на барабане, наматывается на него и приводит в движение верхний корпус 5, сближая ролики полиспастов.

Верхний корпус 5. сжимает пружи-.. ну 7 и.сам перемещается по направлению к нижнему корпусу 6. A так как микроэлектрод 8 жестко закреплен в корпусе 5, то сам микроэлектрод поступательно перемещается вниз. Таким образом кончик микроэлектрода 8 поступательно подводится к поверхности мозга. Регистрация момента приЗО косновения может осуществляться при помощи осциллографа или другой электронной аппаратуры. Последующее погружение микроэлектрода 8 в мозг животного осуществляется дальнейшим

35 вращением червячной передачи 1. Электрический сигнал, усиленный полевым транзистором 11, подается на аппаратуРу Регистрации нейронной активности.

40 Размещение полевого транзистора

11 вблизи микроэлектрода 8 и их общий корпус, обеспечивает минимально возможную длину проводника соединяющего микроэлектрод с транзистором, 45 и достаточную жесткость этого проводника, что уменьшает посторонние наводки и повышает точность отведения и регистрации электрической активности нейронов.

Расположение микроэлектрода 8 внутри трубки также исключает меха-. нические его повреждения.

При вращении червячной передачи в обратном направлении верхний корпус 5 под действием пружины 7 возвращается в исходное пойожение, извлекая микроэлектрод из мозга животного. Таким образом, микроманипулятор позволяет как прямой, так и обратный ход микроэлектрода.

60 Использование предлагаемого микроманипулятора, по сравнению с известI ным исключает возможность повреждения микроэлектрода при передвижении животных, так,как в микроманипуляторе

65 предусмотрена защита микроэлектрода

959753

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7082/6 Тираж 714 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 от механических помех и повреждений.

Кроме того, отведение биопотенциалов происходит с минимальными помехами.

Повышается надежность и качество проведения нейрофизиологических исследо- . ваний, так как центр тяжести микроманипулятора совпадает с направлением перемещения микроэлектрода. Иикроманипулятор имеет минимально-возможные габариты и вес.

Микроманипулятор для нейрофизиологических исследований на животных, )5 содержащий держатель микроэлектрода, соединенный червячной передачей с. . барабаном и снабженный механизмом перемещения, отличающийся. тем, что, с целью повышения надежности устройства и обеспечения точного проведения нейрофизиологнческих исследований механизм перемещения держателя микроэлектрода выполнен в виде двух подпружиненных телескопических трубчатых корпусов, закрепленных вертикально на оси, верхний из которых соединен с держателем микроэлектрода, а нижний — связан червячной передачей с барабаном и снабжен хомутом для установки манипулятора на голове животного, причем оба корпуса снабжены симметрично уотановленными на их внешней поверхности роликами, через которые пропущена гибкая нить, один конец которой соединен с барабаном, а второй - с верхним корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автсрское свидетельство СССР

Р 492381, кл. A 61 В 5/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 492382, кл. A 61 В 5/00, 1976.